JP2012036492A - Method for continuous surface treatment of metal strip and apparatus for continuous surface treatment of metal strip - Google Patents

Method for continuous surface treatment of metal strip and apparatus for continuous surface treatment of metal strip Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make uniform the distribution of the amounts of film deposition in the strip width direction of a metal strip when applying a surface coating film such as an electrical insulation film to the surface of the metal strip by the electrolysis of an electrolyte solution.SOLUTION: A method for the continuous surface treatment of the metal strip 1 comprises applying a surface film such as an electrical insulation film or a plating film to the surface of the metal strip 1 to be continuously conveyed by the electrolysis of an electrolyte solution. The method comprises disposing a positive electrode 33 so as to be opposite to the treatment surface 1a of the metal strip 1 to which the surface film is applied, ejecting the electrolyte solution as a laminar flow Wr to the treatment surface 1a of the metal strip 1 from the positive electrode 33, and applying an electric voltage between the metal strip 1 used as a cathode and the positive electrode 33 used as an anode to allow an electric current to flow through the electrolyte solution Wr as the laminar flow ejected from the positive electrode 33.

Description

本発明は、連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜やめっき被膜等の表面被膜を被覆させる金属帯の連続表面処理方法及び連続表面処理装置に関するものである。   The present invention relates to a continuous surface treatment method and a continuous surface treatment apparatus for a metal strip in which a surface coating such as an electrically insulating coating or a plating coating is coated on the surface of a continuously transported metal strip by electrolysis of an electrolytic solution. is there.

従来より、連続的に搬送される鋼帯等の金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜やめっき被膜等の表面被膜を被覆させて、金属帯に電気絶縁性や装飾性、防錆性等の種々の機能を付加させる試みがなされている(例えば、特許文献1、2参照。)。このような金属帯の表面に表面被膜を被覆させる連続表面処理方法として、従来においては、以下に説明するような方法が知られている。   Conventionally, the surface of a metal strip such as a steel strip that is continuously conveyed is coated with a surface coating such as an electrically insulating coating or a plating coating by electrolysis of the electrolytic solution, and the metal strip is electrically insulated or decorative. Attempts have been made to add various functions such as rust prevention (see, for example, Patent Documents 1 and 2). As a continuous surface treatment method for coating the surface of such a metal strip with a surface coating, conventionally, a method as described below is known.

図13は、従来の連続表面処理方法を実現するための連続表面処理装置103の構成の一例を概略的に示す側面図である。この連続表面処理装置103は、電解液Wの貯溜された電解槽161と、電解槽161の電解液Wに浸漬され、金属帯101の搬送方向Pに順に配設された複数の板状の電極131とを備えている。この連続表面処理装置103に対して金属帯101は、コンダクターロール181等により案内されつつ、電解液W中に浸漬されたうえで板状の電極131に相対向するように連続的に搬送される。   FIG. 13 is a side view schematically showing an example of the configuration of the continuous surface treatment apparatus 103 for realizing the conventional continuous surface treatment method. The continuous surface treatment apparatus 103 includes an electrolytic bath 161 in which an electrolytic solution W is stored, and a plurality of plate-like electrodes that are immersed in the electrolytic solution W in the electrolytic bath 161 and sequentially disposed in the transport direction P of the metal strip 101. 131. The metal strip 101 is continuously conveyed so as to face the plate-like electrode 131 after being immersed in the electrolytic solution W while being guided by the conductor roll 181 and the like with respect to the continuous surface treatment apparatus 103. .

そして、この連続表面処理装置103により金属帯101の表面に表面被膜を被覆させるうえでは、複数の板状の電極131の間に電圧を印加し、金属帯101と電解液Wとを通して複数の板状の電極131の間で通電させる。これにより、陽極となる電極131に相対向する金属帯101の表面に電解液Wの電気分解により表面被膜を被覆させることが可能となる。   In order to coat the surface of the metal strip 101 with the continuous surface treatment apparatus 103, a voltage is applied between the plurality of plate-like electrodes 131, and a plurality of plates are passed through the metal strip 101 and the electrolyte W. The electrode 131 is energized. Thereby, it becomes possible to coat the surface of the metal strip 101 facing the electrode 131 serving as the anode by electrolysis of the electrolytic solution W.

WO2003/048416号公報WO2003 / 048416 特公昭61−015960号公報Japanese Patent Publication No. 61-015960 特開平07−11490号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-11490

ところで、従来の連続表面処理方法では、金属帯101を電解液Wに浸漬させた状態で電解液Wの電気分解を進行させる必要があるため、電解液Wに浸漬された金属帯101の板幅方向端部で電流集中が生じてしまっていた。このため、従来の連続表面処理方法では、板幅方向端部での被膜付着量が増大する結果、金属帯101の板幅方向での被膜付着量の分布が不均一なものになるという問題点があった。金属帯の表面に電気絶縁性被膜を被覆させる場合は、一般に電気絶縁性被膜の靭性があまり優れていないことから、被膜付着量が増大してしまうと容易に被膜の割れ、剥離を招くため、この問題点が一層顕著なものとして現れていた。   By the way, in the conventional continuous surface treatment method, since it is necessary to proceed the electrolysis of the electrolyte solution W in a state where the metal strip 101 is immersed in the electrolyte solution W, the plate width of the metal strip 101 immersed in the electrolyte solution W is increased. Current concentration occurred at the end of the direction. For this reason, in the conventional continuous surface treatment method, as a result of an increase in the coating amount at the end in the plate width direction, the distribution of the coating amount in the plate width direction of the metal strip 101 becomes non-uniform. was there. When coating the surface of the metal strip with an electrically insulating film, the toughness of the electrically insulating film is generally not very good, so if the amount of film adhesion increases, the film easily cracks and peels, This problem appeared to be more prominent.

また、従来の連続表面処理方法では、金属帯101を電解液Wに浸漬させた状態で電解液Wの電気分解を進行させる必要があるため、表面被膜を被覆すべき被処理面とは反対側の片面にも電流が回り込んでしまい、その反対側の片面にも表面被膜が被覆されてしまうという問題点があった。   Further, in the conventional continuous surface treatment method, it is necessary to proceed with the electrolysis of the electrolyte solution W in a state where the metal strip 101 is immersed in the electrolyte solution W, so that the surface opposite to the surface to be treated is to be coated. There is a problem that current flows around one side of the film and the surface film is also coated on the other side.

これらの問題点を解決するため、例えば、特許文献3に示すようなエッジマスクを用いて、金属帯101と電極131との間に流れる電流を金属帯101の板幅方向端部で部分的に遮断するという方法も提案されている。しかしながら、エッジマスクを用いる場合、その分、余計な装置コストの増大を招くうえ、金属帯101がその板厚方向に蛇行したときにエッジマスクに接触して金属帯101に疵がつく等の問題点がある。   In order to solve these problems, for example, using an edge mask as shown in Patent Document 3, a current flowing between the metal band 101 and the electrode 131 is partially applied at the end of the metal band 101 in the plate width direction. A method of blocking is also proposed. However, when an edge mask is used, there is an additional increase in apparatus cost, and when the metal band 101 meanders in the thickness direction, the metal band 101 comes into contact with the edge mask and wrinkles. There is a point.

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、電解液の電気分解により金属帯の表面に電気絶縁性被膜等の表面被膜を被覆させるにあたって、金属帯の板幅方向での被膜付着量の分布を均一にすることを可能とする金属帯の連続表面処理方法及び連続表面処理装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to coat the surface of a metal strip with a surface coating such as an electrically insulating coating by electrolysis of an electrolytic solution. It is an object of the present invention to provide a metal surface continuous surface treatment method and a continuous surface treatment apparatus that make it possible to make the distribution of the coating amount in the width direction of the metal belt uniform.

本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の金属帯の連続表面処理方法及び連続表面処理装置を発明した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has invented the following continuous surface treatment method and continuous surface treatment apparatus for metal bands after extensive studies.

第1発明は、連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜を被覆させる金属帯の連続表面処理方法において、前記電気絶縁性被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して陽極電極を配設し、前記陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる前記電解液を噴射し、前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記陽極電極から噴射しているラミナー流としての電解液を通して通電させることを特徴とする。
第2発明は、第1発明において、前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯の何れかの片面と相対向する陰極電極を更に配設し、前記電解液を噴射する工程では、前記陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するとともに、前記陽極電極から当該金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射し、前記通電させる工程では、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第3発明は、第1発明において、前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に配設し、前記通電させる工程では、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第4発明は、第1発明〜第3発明の何れか一つの発明において、前記電解液は、金属イオンと当該金属イオンに対してモル比で4倍以上のフッ素イオン、又は、金属と当該金属に対してモル比で4倍以上のフッ素とを含む錯イオンのうち何れか一種以上を含有するpH2〜7の水溶液であることを特徴とする。
第5発明は、連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解によりめっき被膜を被覆させる金属帯の連続表面処理方法において、前記めっき被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して陽極電極を配設し、前記陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる前記電解液を噴射し、前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記陽極電極から噴射しているラミナー流としての電解液を通して通電させることを特徴とする。
第6発明は、第5発明において、前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯の何れかの片面と相対向する陰極電極を更に配設し、前記電解液を噴射する工程では、前記陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するとともに、前記陽極電極から当該金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射し、前記通電させる工程では、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第7発明は、第5発明において、前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に配設し、前記通電させる工程では、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第8発明は、第7発明において、前記陽極電極を配設する工程では、前記陽極電極及び前記コンダクターロールの組からなる電極群を前記金属帯の搬送方向に複数配設することを特徴とする。
第9発明は、第5発明〜第8発明の何れか一つの発明において、前記電解液は、金属イオンを含むめっき液であることを特徴とする。
第10発明は、第1発明〜第9発明の何れか一つの発明において、前記搬送される金属帯は、その両面が前記被処理面であり、前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯の両側の被処理面に相対向して陽極電極を配設することを特徴とする。
第11発明は、連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜を被覆させるための金属帯の連続表面処理装置において、前記電気絶縁性被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して配設された陽極電極と、前記陽極電極に設けられ、当該陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルと、前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液を通して通電させる電圧印加手段とを備えることを特徴とする。
第12発明は、第11発明において、前記金属帯の何れかの片面と相対向して配設された陰極電極を更に備え、前記陰極電極は、当該陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルが設けられ、前記電圧印加手段は、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、当該陰極電極及び当該陽極電極のラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第13発明は、第11発明において、前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に備え、前記電圧印加手段は、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第14発明は、第11発明〜第13発明の何れか一つの発明において、前記電解液は、金属イオンと当該金属イオンに対してモル比で4倍以上のフッ素イオン、又は、金属と当該金属に対してモル比で4倍以上のフッ素とを含む錯イオンのうち何れか一種以上を含有するpH2〜7の水溶液であることを特徴とする。
第15発明は、連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解によりめっき被膜を被覆させるための金属帯の連続表面処理装置において、前記めっき被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して配設された陽極電極と、前記陽極電極に設けられ、当該陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルと、前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液を通して通電させる電圧印加手段とを備えることを特徴とする。
第16発明は、第15発明において、前記金属帯の何れかの片面と相対向して配設された陰極電極を更に備え、前記陰極電極は、当該陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルが設けられ、前記電圧印加手段は、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、当該陰極電極及び当該陽極電極のラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第17発明は、第15発明において、前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に備え、前記電圧印加手段は、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させることを特徴とする。
第18発明は、第17発明において、前記陽極電極及び前記コンダクターロールの組からなる電極群が前記金属帯の搬送方向に複数配設されていることを特徴とする。
第19発明は、第15発明〜第18発明の何れか一つの発明において、前記電解液は、金属イオンを含むめっき液であることを特徴とする。
第20発明は、第11発明〜第19発明の何れか一つの発明において、前記搬送される金属帯は、その両面が前記被処理面であり、前記陽極電極は、前記金属帯の両側の被処理面に相対向して配設されていることを特徴とする。
1st invention is the metal surface continuous surface treatment method which coat | covers an electrically insulating film by electrolysis of electrolyte solution on the surface of the metal belt conveyed continuously, The said metal band which should coat | cover the said electrically insulating film An anode electrode is disposed opposite to the surface to be processed, and the electrolyte solution in a laminar flow is sprayed from the anode electrode to the surface to be processed of the metal band, the metal band is a cathode, and the anode electrode is an anode As described above, a voltage is applied between them, and electricity is passed through an electrolyte as a laminar flow sprayed from the anode electrode.
According to a second aspect of the present invention, in the step of disposing the anode electrode in the first aspect, further disposing a cathode electrode opposite to one side of the metal strip and injecting the electrolyte solution, In the step of injecting an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the cathode electrode to the opposite side of the metal strip, and injecting an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip, A voltage is applied between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and electricity is passed through the sprayed electrolyte solution as a laminar flow and the metal strip.
According to a third invention, in the first invention, in the step of disposing the anode electrode, a conductor roll that can be energized in contact with the metal band is further disposed, and in the step of energizing, the conductor roll is a cathode, The anode electrode is used as an anode, a voltage is applied between them, and current is passed through the sprayed electrolyte solution as a laminar flow and the metal strip.
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the electrolytic solution is a fluorine ion having a molar ratio of 4 times or more with respect to a metal ion and the metal ion, or a metal and the metal. It is characterized by being a pH 2-7 aqueous solution containing any one or more of complex ions containing fluorine at a molar ratio of 4 times or more.
5th invention is the to-be-processed surface of the said metal band which should coat | cover the said plating film in the continuous surface treatment method of the metal band which coat | covers a plating film by electrolysis of electrolyte solution on the surface of the metal band conveyed continuously An anode electrode is disposed opposite to the anode electrode, and the electrolyte solution that forms a laminar flow is sprayed from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip. The metal strip serves as a cathode and the anode electrode serves as an anode. A voltage is applied to pass through the electrolyte as a laminar flow sprayed from the anode electrode.
According to a sixth invention, in the fifth invention, in the step of disposing the anode electrode, further disposing a cathode electrode opposite to one side of the metal strip, and in the step of injecting the electrolytic solution, In the step of injecting an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the cathode electrode to the opposite side of the metal strip, and injecting an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip, A voltage is applied between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and electricity is passed through the sprayed electrolyte solution as a laminar flow and the metal strip.
According to a seventh invention, in the fifth invention, in the step of disposing the anode electrode, a conductor roll that can be energized in contact with the metal band is further disposed, and in the step of energizing, the conductor roll is a cathode, The anode electrode is used as an anode, a voltage is applied between them, and current is passed through the sprayed electrolyte solution as a laminar flow and the metal strip.
According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, in the step of disposing the anode electrode, a plurality of electrode groups each composed of a set of the anode electrode and the conductor roll are disposed in the transport direction of the metal strip. .
According to a ninth invention, in any one of the fifth to eighth inventions, the electrolytic solution is a plating solution containing metal ions.
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects of the invention, in the step of disposing the anode electrode, both sides of the metal strip to be conveyed are the treated surface. An anode electrode is disposed opposite to the surface to be processed on both sides of the band.
The eleventh aspect of the invention is a metal strip continuous surface treatment apparatus for coating a surface of a continuously conveyed metal strip with an electrolysis of an electrolytic solution, wherein the electrical insulating coating is to be coated. An anode electrode disposed opposite to the surface to be treated of the metal strip, and a laminar nozzle provided on the anode electrode and for injecting an electrolyte solution that forms a laminar flow from the anode electrode to the surface to be treated of the metal strip; And a voltage applying means for applying a voltage between the metal strip as a cathode and the anode electrode as an anode and energizing the electrolyte as a laminar flow ejected from the laminar nozzle. .
A twelfth aspect of the present invention is the eleventh aspect of the present invention, further comprising a cathode electrode disposed opposite to one side of the metal strip, wherein the cathode electrode is opposite to the single side of the metal strip from the cathode electrode. A laminar nozzle for injecting an electrolyte solution in a laminar flow, and the voltage applying means applies the voltage between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and the cathode electrode and the anode It is characterized in that electricity is passed through the electrolytic solution as a laminar flow ejected from a laminar nozzle of the electrode and the metal strip.
A thirteenth invention is the eleventh invention, further comprising a conductor roll that can be energized in contact with the metal strip, and the voltage application means uses the conductor roll as a cathode and the anode electrode as an anode to apply a voltage therebetween. It is applied and energized through the electrolytic solution as a laminar flow ejected from the laminar nozzle and the metal strip.
In a fourteenth aspect of the present invention based on any one of the eleventh aspect to the thirteenth aspect of the present invention, the electrolytic solution is a fluorine ion having a molar ratio of at least four times the metal ion and the metal ion, or a metal and the metal. It is characterized by being a pH 2-7 aqueous solution containing any one or more of complex ions containing fluorine at a molar ratio of 4 times or more.
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a continuous metal strip surface treatment apparatus for coating a plating film on a surface of a continuously transported metal band by electrolysis of an electrolytic solution. An anode electrode disposed opposite to the treatment surface, a laminar nozzle provided on the anode electrode, and for injecting an electrolyte solution that forms a laminar flow from the anode electrode onto the treatment surface of the metal strip, and the metal strip And a voltage applying means for applying a voltage between them using the anode electrode as an anode and energizing the electrolyte solution as a laminar flow ejected from the laminar nozzle.
A sixteenth invention is the fifteenth invention, further comprising a cathode electrode disposed opposite to one side of the metal strip, wherein the cathode electrode faces the one side of the metal strip opposite to the cathode electrode. A laminar nozzle for injecting an electrolyte solution in a laminar flow, and the voltage applying means applies the voltage between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and the cathode electrode and the anode It is characterized in that electricity is passed through the electrolytic solution as a laminar flow ejected from a laminar nozzle of the electrode and the metal strip.
In a fifteenth aspect of the present invention, the electric power supply according to the fifteenth aspect of the present invention further includes a conductor roll that can be energized in contact with the metal strip, and the voltage application means uses the conductor roll as a cathode and the anode electrode as an anode to apply a voltage therebetween. It is applied and energized through the electrolytic solution as a laminar flow ejected from the laminar nozzle and the metal strip.
According to an eighteenth aspect, in the seventeenth aspect, a plurality of electrode groups each composed of a set of the anode electrode and the conductor roll are arranged in the transport direction of the metal strip.
A nineteenth invention is characterized in that, in any one of the fifteenth to eighteenth inventions, the electrolytic solution is a plating solution containing metal ions.
According to a twentieth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eleventh to nineteenth aspects of the present invention, both sides of the metal strip to be transported are the surfaces to be processed, and the anode electrode is coated on both sides of the metal strip. It arrange | positions facing the process surface, It is characterized by the above-mentioned.

第1発明〜第20発明によれば、ラミナー流となる電解液を電極から金属帯に噴射しつつ電極と金属帯との間で電圧を印加することとしているので、電解液の電気分解により金属帯の被処理面に電気絶縁性被膜、めっき被膜等の表面被膜を被覆させるにあたって、金属帯を電解液に浸漬させることなく電解液の電気分解を進行させることが可能となる。このため、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、金属帯の表面に表面被膜を被覆させることが可能となり、その分、金属帯の板幅方向での被膜付着量の均一化を図ることが可能となる。また、ラミナー流となる電解液を用いて電気分解していることから、金属帯に衝突せずに板幅方向両側を通過しようとするラミナー流から金属帯に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによっても、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となる。また、電解液の電気分解を進行させている間、金属帯の被処理面に新しい電解液を噴射させているため、電気分解に寄与している金属イオンや錯イオンの濃度が一定の状態のまま電気分解を進行させることができ、その分、金属帯の板幅方向での被膜付着量の均一化を図ることが可能となるうえ、金属帯の被処理面に汚れ等が付着していてもこれを洗い流して除去しつつ表面被膜を被覆させることが可能となる。また、金属帯を電解液に浸漬させることなく電解液の電気分解を進行させることが可能となることから、金属帯の被処理面とは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となるうえ、陽極から陰極に電解液のみを通して流れる漏れ電流が生じるのを抑えることが可能となるうえ、電解槽に大量の電解液を貯溜させておく必要がなくなる。
第2発明、第6発明、第12発明、第16発明によれば、コンダクターロールを電極として利用していないので、コンダクターロールと金属帯との局所的な接触で発生するスパークによりスパーク疵が発生するのを防止することが可能となる。
第8発明、第18発明によれば、金属帯の被処理面にめっき被膜を被覆させる量や速度を増大させることができ、めっき被膜を高速で被覆させることが可能となる。
According to the first to twentieth inventions, a voltage is applied between the electrode and the metal strip while injecting an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the electrode to the metal strip. When the surface to be treated of the band is coated with a surface film such as an electrically insulating film or a plating film, the electrolytic solution can be electrolyzed without immersing the metal band in the electrolyte. For this reason, it becomes possible to coat the surface of the metal band while suppressing current concentration at the end of the metal band in the plate width direction, and to that extent, the coating amount of the metal band in the plate width direction is uniform. Can be achieved. In addition, since the electrolysis is performed using an electrolyte that becomes a laminar flow, almost no current flows to the metal band from the laminar flow that does not collide with the metal band and tries to pass through both sides of the plate width direction. This also makes it possible to suppress current concentration at the end of the metal strip in the plate width direction. In addition, while the electrolysis of the electrolyte is in progress, a new electrolyte is sprayed onto the surface to be treated of the metal strip, so that the concentration of metal ions and complex ions contributing to the electrolysis is constant. Electrolysis can proceed as it is, and it is possible to make the coating amount uniform in the plate width direction of the metal band, and dirt or the like is attached to the treated surface of the metal band. In addition, it is possible to coat the surface coating while washing and removing it. In addition, since it is possible to proceed with the electrolysis of the electrolyte without immersing the metal strip in the electrolyte, it is possible to suppress the current from flowing to one side of the metal strip opposite to the surface to be treated. In addition, it is possible to suppress the occurrence of a leakage current that flows only from the anode to the cathode through the electrolytic solution, and it is not necessary to store a large amount of the electrolytic solution in the electrolytic cell.
According to the second invention, the sixth invention, the twelfth invention, and the sixteenth invention, since the conductor roll is not used as an electrode, a spark wrinkle is generated by a spark generated by local contact between the conductor roll and the metal strip. It is possible to prevent this.
According to the eighth and eighteenth inventions, it is possible to increase the amount and speed of coating the plating film on the surface to be treated of the metal band, and to coat the plating film at high speed.

第1実施形態に係る連続表面処理装置の構成を概略的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows schematically the structure of the continuous surface treatment apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電源装置により印加する電圧の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the voltage applied by the power supply device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る陽極電極の構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the anode electrode which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る陰極電極及び陽極電極の動作状態を模式的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows typically the operation state of the cathode electrode which concerns on 1st Embodiment, and an anode electrode. 第1実施形態に係る陽極電極の動作状態を模式的に示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows typically the operation state of the anode electrode which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る連続表面処理装置の構成を概略的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows schematically the structure of the continuous surface treatment apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る陰極電極及び陽極電極の動作状態を概略的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows roughly the operation state of the cathode electrode which concerns on 2nd Embodiment, and an anode electrode. 第2実施形態に係る陽極電極の動作状態を模式的に示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows typically the operation state of the anode electrode which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る陰極電極及び陽極電極の動作状態を模式的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows typically the operation state of the cathode electrode which concerns on 3rd Embodiment, and an anode electrode. コンダクターロール及び電極の組からなる電極群が搬送方向に複数配設される場合の連続表面処理装置の構成を概略的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows schematically the structure of the continuous surface treatment apparatus in case the electrode group which consists of a pair of a conductor roll and an electrode is arrange | positioned by the conveyance direction. 実施例1の操業条件で電気絶縁性被膜の被覆処理を実行して得られた金属帯の被膜付着量の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the film adhesion amount of the metal strip obtained by performing the coating process of an electrically insulating film on the operating conditions of Example 1. FIG. 実施例2の操業条件で錫めっき処理を実行して得られた金属帯の被膜付着量の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the film adhesion amount of the metal strip obtained by performing a tin plating process on the operating conditions of Example 2. FIG. 従来の連続表面処理装置の構成を概略的に示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the conventional continuous surface treatment apparatus roughly.

本発明者は、電解液の電気分解により金属帯の表面に電気絶縁性被膜等の表面被膜を被覆させるにあたって、金属帯の板幅方向での被膜付着量を均一にすることを可能とする連続表面処理方法について鋭意検討した。この結果、金属帯を電解液に浸漬させない構成としたうえで、ラミナー流となる電解液を陽極電極から金属帯に噴射しつつ陽極電極と金属帯との間で電圧を印加することによって、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、金属帯の表面に表面被膜を被覆させることが可能であることを見出した。   The present inventor has made it possible to make the coating amount of the metal strip uniform in the plate width direction when the surface of the metal strip is coated with a surface coating such as an electrically insulating coating by electrolysis of the electrolytic solution. The surface treatment method was studied earnestly. As a result, the metal strip is not soaked in the electrolyte solution, and a voltage is applied between the anode electrode and the metal strip while spraying the electrolyte solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the metal strip. It has been found that a surface coating can be applied to the surface of the metal band while suppressing current concentration at the end of the band in the plate width direction.

本発明は、このような検討内容に基づき案出されたものであり、以下、その実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   The present invention has been devised based on such examination contents. Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係る連続表面処理方法は、連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜や導電性のめっき被膜等の表面被膜を被覆させるものである。本発明に係る連続表面処理方法は、電気絶縁性被膜又はめっき被膜を被覆させる場合、これらのうちの何れを金属帯の表面に被覆させるかによって、電解液の種類、連続表面処理装置の構成等について相違している。このため、まず、電気絶縁性被膜を金属帯の表面に被覆させる連続表面処理方法について説明し、その後に、めっき被膜を金属帯の表面に被覆させる連続表面処理方法について説明する。   In the continuous surface treatment method according to the present invention, a surface film such as an electrically insulating film or a conductive plating film is coated on the surface of a continuously conveyed metal strip by electrolysis of an electrolytic solution. In the continuous surface treatment method according to the present invention, when an electrically insulating film or a plated film is coated, depending on which of these is coated on the surface of the metal strip, the type of electrolytic solution, the configuration of the continuous surface treatment apparatus, etc. Is different. Therefore, first, a continuous surface treatment method for coating the surface of the metal strip with the electrically insulating coating will be described, and then, a continuous surface treatment method for coating the surface of the metal strip with the plating coating will be described.

まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る連続表面処理方法を実現するための連続表面処理装置3の構成を概略的に示す側面断面図である。   First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a configuration of a continuous surface treatment apparatus 3 for realizing the continuous surface treatment method according to the first embodiment of the present invention.

本発明の適用の対象となる金属帯1は、コンダクターロール81等により連続的に搬送されるものである。金属帯1は、その片面又は両面が電気絶縁性被膜を被覆すべき被処理面1aとして搬送され、第1実施形態においては上側の片面のみが被処理面1aとして搬送されているものを例示している。金属帯1は、例えば、普通鋼、ステンレス鋼等の鋼材料や、チタンやこの合金等の金属材料から構成される。本発明は、金属帯1が鋼材料から構成される場合、鋼材料の製造プロセス中のどの時点で用いられるか特に限定するものではなく、例えば、熱間圧延、冷間圧延又は表面洗浄された後に用いられる。   The metal strip 1 to which the present invention is applied is continuously conveyed by a conductor roll 81 or the like. One or both sides of the metal strip 1 are conveyed as a surface to be processed 1a to be coated with an electrically insulating coating, and in the first embodiment, only the upper surface is conveyed as the surface to be processed 1a. ing. The metal strip 1 is made of, for example, a steel material such as ordinary steel or stainless steel, or a metal material such as titanium or an alloy thereof. The present invention, when the metal strip 1 is made of a steel material, does not particularly limit at which point in the manufacturing process of the steel material, for example, hot rolling, cold rolling or surface cleaning Used later.

連続表面処理装置3は、金属帯1の被処理面1aと相対向して配設される陽極電極33を備えている。連続表面処理装置3は、第1実施形態において、金属帯1の被処理面1aと相対向して陽極電極33より搬送方向Pの入側に配設された陰極電極31を更に備えている。   The continuous surface treatment apparatus 3 includes an anode electrode 33 disposed opposite to the surface 1a to be treated of the metal strip 1. In the first embodiment, the continuous surface treatment apparatus 3 further includes a cathode electrode 31 disposed opposite to the surface to be treated 1 a of the metal strip 1 and disposed on the entry side in the transport direction P from the anode electrode 33.

連続表面処理装置3は、第1実施形態において、陰極電極31と陽極電極33との間に、これらの間に電圧を印加する電圧印加手段としての電源装置41が接続されている。電源装置41は、第1実施形態において、図2に示すような直流電圧を印加するものとして構成されている。電源装置41は、例えば、六相交流電源を六相半波整流して直流電圧を印加するものから構成されるが、電圧を印加できれば特にその構成について限定するものでなく、また、その方式もトランジスター方式、インバータ方式等特に限定するものではない。   In the first embodiment, the continuous surface treatment apparatus 3 is connected between a cathode electrode 31 and an anode electrode 33 with a power supply device 41 as a voltage application means for applying a voltage therebetween. In the first embodiment, the power supply device 41 is configured to apply a DC voltage as shown in FIG. The power supply device 41 is configured, for example, from a six-phase AC power source that rectifies a six-phase half-wave and applies a DC voltage. However, the configuration is not particularly limited as long as a voltage can be applied, and the method is also The transistor system, the inverter system, etc. are not particularly limited.

第1実施形態では、陰極電極31と電源装置41との間に開閉器43が接続され、電源装置41と陽極電極33との間に抵抗器45が接続されている。開閉器43を閉にすることにより、陰極電極31と陽極電極33との間で電圧が印加され、開閉器43を開にすることにより、これらの間での電圧の印加が中断される。また、抵抗器45の値を増減させることにより、陰極電極31と陽極電極33との間で通電される電流の電流値が調整される。   In the first embodiment, a switch 43 is connected between the cathode electrode 31 and the power supply device 41, and a resistor 45 is connected between the power supply device 41 and the anode electrode 33. By closing the switch 43, a voltage is applied between the cathode electrode 31 and the anode electrode 33, and by applying the switch 43, the voltage application between them is interrupted. Further, by increasing or decreasing the value of the resistor 45, the current value of the current passed between the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 is adjusted.

図3は陽極電極33の構成を模式的に示す平面図であり、図4は陰極電極31及び陽極電極33の動作状態を示す側面断面図であり、図5は陽極電極33の動作状態を正面断面図である。なお、第1実施形態において陰極電極31の構成は陽極電極33と同様であるので、図3、図5を基に陰極電極31の構成も併せて説明する。また、図5では、陽極電極33に設けられたラミナーノズル39からラミナー流Wrとして噴射される電解液を省略し、その電解液の噴射される範囲のみ模式的に示している。   3 is a plan view schematically showing the configuration of the anode electrode 33, FIG. 4 is a side sectional view showing the operating state of the cathode electrode 31 and the anode electrode 33, and FIG. 5 is a front view showing the operating state of the anode electrode 33. It is sectional drawing. In addition, since the structure of the cathode electrode 31 is the same as that of the anode electrode 33 in 1st Embodiment, the structure of the cathode electrode 31 is also demonstrated collectively based on FIG. 3, FIG. Further, in FIG. 5, the electrolyte solution injected as a laminar flow Wr from the laminar nozzle 39 provided on the anode electrode 33 is omitted, and only a range in which the electrolyte solution is injected is schematically illustrated.

陰極電極31、陽極電極33は、第1実施形態において、金属帯1の搬送方向Pと略平行に配設された板状の電極プレート35と、電極プレート35の金属帯1と相対向する側に、金属帯1の搬送方向Pに間隔を空けて並列に設けられた一つ以上の筒状のヘッダー37と、ヘッダー37に設けられたラミナーノズル39とを有している。   In the first embodiment, the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 are a plate-like electrode plate 35 disposed substantially parallel to the transport direction P of the metal strip 1 and the side of the electrode plate 35 facing the metal strip 1. Further, one or more cylindrical headers 37 provided in parallel with a gap in the transport direction P of the metal strip 1 and a laminar nozzle 39 provided on the header 37 are provided.

電極プレート35は、電圧を印加するために、電源装置41に電気的に接続する電源用配線47が結線されている。   The electrode plate 35 is connected to a power supply wiring 47 that is electrically connected to the power supply device 41 in order to apply a voltage.

ヘッダー37には、第1実施形態において、その内部に電解液Wを供給するための電解液供給枝管53がその端部に接続されている。電解液供給枝管53は、第1実施形態において、電極プレート35の板幅方向両側で金属帯1の搬送方向Pに延びるよう配設される電解液供給本管51から分枝されている。電解液供給枝管53の配管途中には、第1実施形態において、ラミナーノズル39からの電解液Wの噴射量を調整するため、枝管流量調節弁55が接続されており、枝管流量調節弁55の開度を調節することにより、電解液供給本管51から電解液供給枝管53を通してヘッダー37内に供給される電解液の供給量が調節される。   In the first embodiment, the header 37 is connected to an end portion of an electrolyte supply branch 53 for supplying the electrolyte W therein. In the first embodiment, the electrolyte supply branch pipe 53 is branched from an electrolyte supply main pipe 51 that is disposed on both sides in the plate width direction of the electrode plate 35 so as to extend in the transport direction P of the metal strip 1. In the middle of the piping of the electrolyte supply branch pipe 53, a branch pipe flow rate adjustment valve 55 is connected in order to adjust the injection amount of the electrolyte W from the laminar nozzle 39 in the first embodiment. By adjusting the opening of the valve 55, the supply amount of the electrolyte supplied from the electrolyte supply main pipe 51 to the header 37 through the electrolyte supply branch pipe 53 is adjusted.

ラミナーノズル39は、陰極電極31、陽極電極33から金属帯1の被処理面1aにラミナー流Wrとなる電解液を噴射する電解液噴射手段として機能する。ここでいうラミナー流Wrとは、その電解液が噴射される方向に直交する方向に対して厚みと幅を持つ流れであって、その流れの中で電解液が充填されており、ラミナーノズル39より噴射されてから金属帯1に衝突するまでの範囲の形状が時間の経過に対してほぼ一様な流れのことをいう。ラミナーノズル39は、第1実施形態において、膜状のラミナー流Wrを噴射するスリット状噴射口39aを有するものから構成される例を示しているが、この他にも、柱状のラミナー流を噴射する筒状噴射口を有するものから構成されていてもよい。   The laminar nozzle 39 functions as an electrolytic solution ejecting unit that ejects an electrolytic solution that forms a laminar flow Wr from the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 onto the surface 1a to be processed of the metal strip 1. Here, the laminar flow Wr is a flow having a thickness and a width with respect to a direction perpendicular to the direction in which the electrolytic solution is jetted, and the electrolytic solution is filled in the flow. The shape in the range from when it is further injected until it collides with the metal strip 1 refers to a flow that is substantially uniform over time. In the first embodiment, the laminar nozzle 39 is configured to have a slit-like injection port 39a for injecting a film-like laminar flow Wr, but in addition to this, a columnar laminar flow is injected. You may be comprised from what has the cylindrical injection port to do.

なお、陰極電極31、陽極電極33は、第1実施形態において、電極プレート35、ヘッダー37及びラミナーノズル39が一体的に構成されているものを例示しているが、電極プレート35とヘッダー37及びラミナーノズル39とを別体のものとして構成してこれらを連結したものから構成されていてもよい。また、陰極電極31、陽極電極33は、ラミナーノズル39から噴射される電解液に対して通電可能な構成であれば、その構成について特に限定するものではなく、例えば、ヘッダー37のみが後述の電極材料から構成されていてもよいし、電極プレート35を用いずに構成されていてもよい。   In addition, in the first embodiment, the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 are illustrated in which the electrode plate 35, the header 37, and the laminar nozzle 39 are integrally configured. The laminar nozzle 39 may be configured as a separate body and connected to each other. Further, the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 are not particularly limited as long as the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 can be energized to the electrolyte sprayed from the laminar nozzle 39. For example, only the header 37 is an electrode described later. The electrode plate 35 may be used without using the electrode plate 35.

また、陰極電極31は、ラミナー流Wrとなる電解液を通して金属帯1に通電可能となればよいので、金属帯1の何れかの片面と相対向して配設されていればよく、金属帯1の被処理面1aに相対向して配設されるものに限定するものではない。また、これと同様の理由により、陰極電極31は、金属帯1の被処理面1aと相対向して配設される場合、電気絶縁性被膜がラミナー流Wrとなる電解液を通しての金属帯1への通電の妨げとならないように、陽極電極33より搬送方向Pの入側に配設される必要がある。これに対して、金属帯1の片面のみが被処理面1aである場合で、その被処理面1aに対して反対側の片面と相対向して陰極電極31が配設される場合は、陽極電極33に対する陰極電極31の配設位置は特に限定されない。   Further, since the cathode electrode 31 only needs to be able to energize the metal strip 1 through the electrolytic solution that becomes the laminar flow Wr, the cathode electrode 31 only needs to be disposed opposite to one side of the metal strip 1. However, the present invention is not limited to one disposed opposite to one surface to be processed 1a. For the same reason, when the cathode electrode 31 is disposed opposite to the surface 1a to be processed of the metal band 1, the metal band 1 through the electrolytic solution in which the electrically insulating coating becomes the laminar flow Wr. It is necessary to be disposed on the entrance side in the transport direction P from the anode electrode 33 so as not to hinder energization of the electrode. On the other hand, when only one surface of the metal strip 1 is the surface 1a to be processed and the cathode electrode 31 is disposed opposite to the one surface opposite to the surface 1a to be processed, the anode The arrangement position of the cathode electrode 31 with respect to the electrode 33 is not particularly limited.

また、連続表面処理装置3は、第1実施形態において、ラミナーノズル39から金属帯1の被処理面1aに噴射された電解液を貯溜するための電解槽61を備えている。電解槽61には、ラミナーノズル39から噴射された後に、金属帯1に衝突してからその板幅方向両側から液滴Wbとなって落下する電解液や、金属帯1に衝突せずに落下する電解液が貯溜される。電解槽61には、ラミナーノズル39から噴射された電解液がその底部61aで溜まりWaとなって貯溜され、金属帯1は、電解槽61に貯溜された溜まりWaとしての電解液に浸漬されないように搬送される。   Moreover, the continuous surface treatment apparatus 3 is provided with the electrolytic vessel 61 for storing the electrolyte solution sprayed from the laminar nozzle 39 to the to-be-processed surface 1a in the first embodiment. In the electrolytic cell 61, after being injected from the laminar nozzle 39, the electrolytic solution falls as a droplet Wb from both sides in the plate width direction after colliding with the metal strip 1, or falls without colliding with the metal strip 1. Electrolyte to be stored is stored. In the electrolytic bath 61, the electrolytic solution sprayed from the laminar nozzle 39 accumulates and accumulates as Wa at the bottom 61 a, so that the metal strip 1 is not immersed in the electrolytic solution as the accumulated Wa stored in the electrolytic bath 61. It is conveyed to.

電解槽61の底部61aで溜まりWaとなった電解液は、第1実施形態において、電解槽61に接続された排出管63を介して排出され、排出管63に接続された貯溜タンク64内で貯溜される。貯溜タンク64には、第1実施形態において、電解液供給本管51が接続されている。電解液供給本管51の配管途中には、第1実施形態において、電解液を移送するための電解液供給ポンプ65と、電解液を濾過するための電解液フィルタ66と、電解液供給本管51に供給される電解液の供給量を調節するための本管流量調節弁67とが接続されている。貯溜タンク64内に貯溜された電解液は、電解液供給ポンプ65の駆動により、電解液フィルタ66を通して電解液供給本管51に移送され、その後、ヘッダー37、ラミナーノズル39を通して金属帯1に再度噴射されるよう、循環して用いられる。   In the first embodiment, the electrolytic solution accumulated at the bottom 61 a of the electrolytic cell 61 is discharged through the discharge pipe 63 connected to the electrolytic tank 61 and is stored in the storage tank 64 connected to the discharge pipe 63. Accumulated. In the first embodiment, an electrolyte supply main pipe 51 is connected to the storage tank 64. In the middle of the piping of the electrolytic solution supply main pipe 51, in the first embodiment, an electrolytic solution supply pump 65 for transferring the electrolytic solution, an electrolytic solution filter 66 for filtering the electrolytic solution, and an electrolytic solution supply main pipe A main flow rate adjusting valve 67 for adjusting the amount of electrolyte supplied to 51 is connected. The electrolytic solution stored in the storage tank 64 is transferred to the electrolytic solution supply main pipe 51 through the electrolytic solution filter 66 by driving of the electrolytic solution supply pump 65, and then again to the metal strip 1 through the header 37 and the laminar nozzle 39. It is used in a circulating manner so as to be injected.

また、第1実施形態では、陰極電極31から陽極電極33に放電するのを抑制するため、陰極電極31と陽極電極33との間にウレタンゴム等の電気絶縁性材料からなる遮蔽板71が配設されている。   In the first embodiment, a shielding plate 71 made of an electrically insulating material such as urethane rubber is disposed between the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 in order to suppress discharge from the cathode electrode 31 to the anode electrode 33. It is installed.

また、第1実施形態では、金属帯1を連続的に搬送させるための搬送ロール81として、電解槽61の入側及び出側において、金属帯1を間に挟んで一対のリンガーロール81が配設されており、電解槽61の外側への電解液の流出が抑制されている。   In the first embodiment, a pair of ringer rolls 81 are arranged on the entry side and the exit side of the electrolytic cell 61 with the metal band 1 interposed therebetween as the conveyance roll 81 for continuously conveying the metal band 1. The electrolytic solution is prevented from flowing out of the electrolytic cell 61.

また、陰極電極31、陽極電極33、遮蔽板71は、例えば、電解槽61に図示しない電気絶縁性材料を介して支持された状態で配設されている。   Moreover, the cathode electrode 31, the anode electrode 33, and the shielding board 71 are arrange | positioned in the state supported by the electrolytic vessel 61 through the electrically insulating material which is not shown in figure, for example.

次に、第1実施形態における電解液Wについて説明する。   Next, the electrolytic solution W in the first embodiment will be described.

電解液Wとしては、金属帯1の被処理面1aに電気絶縁性被膜を被覆させる場合、以下の(1)、(2)の何れか一種以上を含有するpH2〜7の水溶液が用いられる。
(1)金属イオンと、当該金属イオンに対してモル比で4倍以上のフッ素イオン
(2)金属と当該金属に対してモル比で4倍以上のフッ素とを含む錯イオン
As the electrolytic solution W, an aqueous solution having a pH of 2 to 7 containing at least one of the following (1) and (2) is used when the surface 1a of the metal strip 1 is coated with an electrically insulating coating.
(1) Metal ions and fluorine ions having a molar ratio of 4 times or more with respect to the metal ions (2) Complex ions including metal and fluorine having a molar ratio of 4 times or more with respect to the metal

このような電解液W中では、金属イオン又は金属を含む錯イオンと酸化物や水酸化物との間で、例えば、下記の数式(11)、(12)で表されるような可逆反応が生じている。
TiF6 2-+2H2O ⇔ TiO2+4H++6F- ・・・(11)
SiF6 2-+4H2O ⇔ Si(OH)4+4H++6F- ・・・(12)
In such an electrolytic solution W, a reversible reaction represented by, for example, the following formulas (11) and (12) occurs between a metal ion or a complex ion containing a metal and an oxide or hydroxide. Has occurred.
TiF 6 2− + 2H 2 O Ti TiO 2 + 4H + + 6F (11)
SiF 6 2− + 4H 2 O Si Si (OH) 4 + 4H + + 6F (12)

この数式(11)、(12)の左辺で表される状態を実現する水溶液としては、以下の二種類が考えられる。   As the aqueous solution that realizes the state represented by the left side of the mathematical formulas (11) and (12), the following two types are conceivable.

第一は、左辺のTiF6 2-やSiF6 2-を(Ti4++6F-)や(Si4++6F-)のような金属イオンとフッ素イオンとして含有する水溶液、即ち、上述の(1)を含有する水溶液である。第二は、左辺のTiF6 2-やSiF6 2-そのものを含有する水溶液、即ち、上述の(2)を含有する水溶液である。 First, an aqueous solution containing TiF 6 2− or SiF 6 2− on the left side as metal ions such as (Ti 4+ + 6F ) or (Si 4+ + 6F ) and fluorine ions, that is, the above-mentioned (1 ). The second is an aqueous solution containing TiF 6 2- or SiF 6 2- itself on the left side, that is, an aqueous solution containing the above-mentioned (2).

ここで、上述の可逆反応では、その右辺に水素イオンやフッ素イオンが含まれていることから、これら水素イオンやフッ素イオンを消費することにより、平衡状態がくずれて、酸化物や水酸化物の生成量が増大することになる。   Here, in the above-mentioned reversible reaction, since hydrogen ions and fluorine ions are contained on the right side thereof, the consumption of these hydrogen ions and fluorine ions causes the equilibrium state to be lost, and the oxides and hydroxides. The production amount will increase.

従って、電解液Wの電気分解を利用して金属帯1の表面で水素イオンを積極的に消費させるようにすれば、金属帯1の表面において酸化物や水酸化物の被膜の生成が促進され、金属帯1の表面に短時間で被膜を被覆させることが可能となる。このとき被覆される酸化物としては、例えば、TiO2、ZrO2、SiO2、MgO、Al23、ZnO、NiO、CoO等が挙げられ、水酸化物としては、例えば、Si(OH)4、Al(OH)3、Zr(OH)4、Nb(OH)5、Ta(OH)5等が挙げられる。 Therefore, if hydrogen ions are actively consumed on the surface of the metal strip 1 by utilizing the electrolysis of the electrolyte W, the formation of an oxide or hydroxide film on the surface of the metal strip 1 is promoted. It becomes possible to coat the surface of the metal strip 1 in a short time. Examples of the oxide to be coated at this time include TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , ZnO, NiO, and CoO. Examples of the hydroxide include Si (OH). 4 , Al (OH) 3 , Zr (OH) 4 , Nb (OH) 5 , Ta (OH) 5 and the like.

なお、金属帯1の表面に水酸化物被膜が被覆された場合は、その後の乾燥により、例えば、下記の数式(13)で表されるような縮合反応が進行して、SiO2、Al23、ZrO2、Nb25、Ta25等の酸化物被膜として存在することになる。
Si(OH)4−2H2O → SiO2 ・・・ (13)
When the surface of the metal strip 1 is covered with a hydroxide film, a subsequent condensation reaction proceeds by, for example, the following formula (13) by drying, and SiO 2 , Al 2 It exists as an oxide film of O 3 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 or the like.
Si (OH) 4 -2H 2 O → SiO 2 (13)

このとき、電解液W中に安定なフッ化物を生成するアルミニウムイオンやホウ素イオンを含有させておけば、例えば、下記の数式(14)で表されるような反応が進行することになる。これにより、フッ素イオンの消費が促進されて、酸化物や水酸化物の被膜の生成を更に促進させることが可能となる。
Al3++6F- → AlF6 2- ・・・ (14)
At this time, if aluminum ions or boron ions that generate a stable fluoride are contained in the electrolytic solution W, for example, a reaction represented by the following formula (14) proceeds. Thereby, consumption of fluorine ions is promoted, and it becomes possible to further promote the formation of an oxide or hydroxide film.
Al 3+ + 6F - → AlF 6 2- ··· (14)

以下、電解液Wについて更に詳細に説明する。   Hereinafter, the electrolytic solution W will be described in more detail.

電解液WのpHを2以上としたのは、これが2未満であると、金属帯1の被処理面1aから陰極反応により水素が過多に発生して被膜の生成の阻害が起こり易くなるためである。また、電解液WのpHを7以下としたのは、これが7超であると、水溶液中に凝集したものが生成することにより被膜の密着力が不十分になる恐れがあるためである。なお、電解液WのpHは、水素の過多の発生をより確実に抑えるうえで3以上とすることが好ましく、水溶液中での凝集をより確実に抑えるうえで7以下とすることが好ましい。   The reason why the pH of the electrolytic solution W is set to 2 or more is that when the pH is less than 2, excessive hydrogen is generated from the treated surface 1a of the metal strip 1 due to the cathode reaction and the formation of the coating is likely to be inhibited. is there. Moreover, the reason why the pH of the electrolytic solution W is set to 7 or less is that when the pH is more than 7, the cohesive strength of the coating film may be insufficient due to the formation of aggregates in the aqueous solution. The pH of the electrolytic solution W is preferably 3 or more in order to more reliably suppress the generation of excessive hydrogen, and is preferably 7 or less in order to more reliably suppress aggregation in the aqueous solution.

フッ素イオンや錯イオン中でのフッ素のモル比を4倍以上としたのは、これが4倍未満であると、被膜の生成が進行しない恐れがあるためである。   The reason why the molar ratio of fluorine in the fluorine ion or complex ion is set to 4 times or more is that when it is less than 4 times, the formation of the coating film may not proceed.

電解液W中の金属イオンや錯イオンの金属としては、Ti、Si、Zr、Fe、Sn、Nd等の金属イオンや金属が挙げられるが、特に限定するものではない。   Examples of metal ions and complex ions in the electrolyte W include metal ions and metals such as Ti, Si, Zr, Fe, Sn, and Nd, but are not particularly limited.

電解液W中にフッ素イオンを含有させるうえでは、フッ化水素酸やフッ化水素酸塩等を溶媒に溶解させるようにすればよい。なお、ここでいうフッ化水素酸塩としては、例えば、フッ化水素酸のアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩等が挙げられる。因みに、塩を用いる場合、そのカチオン種により飽和溶解度が異なることによって被膜の生成速度に影響を及ぼすので、被膜の膜厚等を考慮して選定することが好ましい。   In order to contain fluorine ions in the electrolytic solution W, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid salt, or the like may be dissolved in a solvent. In addition, as hydrofluoric acid salt here, the ammonium salt, potassium salt, sodium salt, etc. of hydrofluoric acid are mentioned, for example. Incidentally, when a salt is used, the saturation solubility varies depending on the cation species, thereby affecting the film formation rate.

電解液W中に錯イオンを含有させるうえでは、ヘキサフルオロチタン酸、ヘキサフルオロケイ酸、ヘキサフルオロジルコニウム酸、ヘキサフルオロニオブ酸や、これらの塩を溶媒に溶解させるようにすればよい。なお、ここでいうヘキサフルオロチタン酸等の塩としては、これらのアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩等が挙げられる。また、錯イオン中には、金属とフッ素以外の元素が含まれていてもよい。   In order to contain complex ions in the electrolytic solution W, hexafluorotitanic acid, hexafluorosilicic acid, hexafluorozirconic acid, hexafluoroniobic acid, and salts thereof may be dissolved in a solvent. In addition, as salt here, such as hexafluoro titanic acid, these ammonium salt, potassium salt, sodium salt, etc. are mentioned. The complex ions may contain elements other than metals and fluorine.

なお、電解液W中には、被膜の生成を促進させるため、安定なフッ化物を生成するアルミニウムイオンやホウ素イオンが含有されていてもよい。   In addition, in order to accelerate | stimulate the production | generation of a film, in the electrolyte solution W, the aluminum ion and boron ion which produce | generate a stable fluoride may contain.

また、電気分解により消費される金属イオン、フッ素イオン、錯イオンの補給方法であるが、これは、例えば、電気分解により消費される金属イオンが溶解した溶解槽を別に設け、その溶解槽と貯溜タンク64との間で電解液Wを循環させる等の公知の方法により行われる。また、電解液のpHの調整方法であるが、これは、例えば、無機酸、有機酸、水酸化ナトリウム、アンモニウム等のpH調整剤の投入等のような公知の方法により行なわれる。   In addition, a method for replenishing metal ions, fluorine ions, and complex ions consumed by electrolysis is provided, for example, by separately providing a dissolution tank in which metal ions consumed by electrolysis are dissolved. This is performed by a known method such as circulating the electrolyte W between the tank 64 and the like. Moreover, although it is the adjustment method of pH of electrolyte solution, this is performed by well-known methods, such as injection | pouring of pH adjusters, such as an inorganic acid, organic acid, sodium hydroxide, ammonium, etc., for example.

次に、第1実施形態における陰極電極31、陽極電極33の材質について説明する。   Next, the material of the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 in the first embodiment will be described.

金属帯1の被処理面1aに電気絶縁性被膜を被覆させる場合、陰極電極31は、Pt等の不溶性の電極材料や、電解液W中の金属イオンと反応することによる悪影響を防止する観点から、その電解液W中の金属イオンと同じ金属からなる可溶性の電極材料から構成される。陽極電極33は、安定なフッ化物を生成するための金属イオンを電解液W中に含有させるため、アルミニウム等から構成されることが好ましいが、Pt等の不溶性の電極材料や、上述と同じ理由により電解液W中の金属イオンと同じ金属からなる可溶性の電極材料から構成されていてもよい。   When coating the surface 1a to be treated of the metal strip 1 with an electrically insulating coating, the cathode electrode 31 is used from the viewpoint of preventing adverse effects caused by reaction with insoluble electrode materials such as Pt and metal ions in the electrolyte W. And a soluble electrode material made of the same metal as the metal ions in the electrolyte W. The anode electrode 33 is preferably made of aluminum or the like in order to contain metal ions for generating a stable fluoride in the electrolyte W. However, the anode electrode 33 is preferably made of an insoluble electrode material such as Pt or the same reason as described above. Therefore, it may be composed of a soluble electrode material made of the same metal as the metal ions in the electrolyte W.

次に、本発明の第1実施形態に係る連続表面処理方法について説明する。   Next, the continuous surface treatment method according to the first embodiment of the present invention will be described.

まず、連続的に搬送される金属帯1の被処理面1aに陽極電極33からラミナーノズル39によりラミナー流Wrとなる電解液を噴射する。このとき、第1実施形態では、陰極電極31からもラミナーノズル39によりラミナー流Wrとなる電解液を噴射する。   First, an electrolytic solution that forms a laminar flow Wr is sprayed from the anode electrode 33 to the treated surface 1 a of the metal strip 1 that is continuously conveyed by the laminar nozzle 39. At this time, in the first embodiment, an electrolytic solution that forms a laminar flow Wr is also ejected from the cathode electrode 31 by the laminar nozzle 39.

続いて、電圧印加手段としての電源装置41により、金属帯1が陰極、陽極電極33が陽極となるようにこれらの間で電圧を印加する。第1実施形態において実際には、陰極電極31が陰極、陽極電極33が陽極となるように電圧を印加する。このとき、第1実施形態では、上述の通り、図2に示すような定電圧を印加するものとする。   Subsequently, a voltage is applied between the power supply device 41 as a voltage application means so that the metal strip 1 becomes a cathode and the anode electrode 33 becomes an anode. In the first embodiment, the voltage is actually applied so that the cathode electrode 31 is a cathode and the anode electrode 33 is an anode. At this time, in the first embodiment, as described above, a constant voltage as shown in FIG. 2 is applied.

これにより、第1実施形態では、電源装置41−陰極電極31−陰極電極31から噴射しているラミナー流Wrの電解液−金属帯1−陽極電極33から噴射しているラミナー流Wrの電解液−陽極電極33−電源装置41の閉回路が形成され、これらを通して電流が通電されることになる。   Thereby, in 1st Embodiment, the electrolyte solution of the laminar flow Wr inject | poured from the power supply device 41-cathode electrode 31-cathode electrode 31 of the laminar flow Wr-metal strip 1-anode electrode 33 A closed circuit of the anode electrode 33 and the power supply device 41 is formed, and a current is passed through them.

このとき、陽極電極33とこれに相対向する金属帯1との間では、金属帯1を陰極、陽極電極33を陽極として電圧が印加されることになるので、金属帯1の被処理面1aでは、下記の数式(21)で表される陰極反応が進行することにより、水素イオンが消費されることになる。これにより、上述したように、金属イオン又は金属を含む錯イオンと酸化物や水酸化物との間での可逆反応の平衡状態がくずれて、金属帯1の表面において酸化物や水酸化物が被覆されることになる。
2H++2e-→H2↑ ・・・(21)
At this time, a voltage is applied between the anode electrode 33 and the metal band 1 opposite to the anode electrode 33 with the metal band 1 as a cathode and the anode electrode 33 as an anode. Then, hydrogen ions are consumed by the progress of the cathode reaction represented by the following formula (21). As a result, as described above, the equilibrium state of the reversible reaction between the metal ion or the complex ion containing the metal and the oxide or hydroxide is broken, and the oxide or hydroxide is formed on the surface of the metal band 1. Will be covered.
2H + + 2e → H 2 ↑ (21)

なお、このとき、陽極電極33がアルミニウム等の可溶性材料から構成される場合、下記の数式(31)で表される陽極反応が進行して、その結果、上記の数式(14)で表されるような反応が促進されることにより、酸化物や水酸化物の被膜の生成速度の上昇に寄与することになる。また、陽極電極33がPt等の不溶性の金属材料から構成される場合、下記の数式(32)で表される陽極反応が進行することになる。
Me→Me++e- ・・・(31)
(陽極電極33がAlの場合:Al→Al3++3e-
2H2O→4H++2O2↑+4e- ・・・(32)
In addition, at this time, when the anode electrode 33 is comprised from soluble materials, such as aluminum, the anode reaction represented by following Numerical formula (31) advances, As a result, it represents with said Numerical formula (14). By promoting such a reaction, it contributes to an increase in the production rate of the oxide or hydroxide coating. Moreover, when the anode electrode 33 is comprised from insoluble metal materials, such as Pt, the anode reaction represented by following Numerical formula (32) will advance.
Me → Me + + e (31)
(When the anode 33 is Al: Al → Al 3+ + 3e )
2H 2 O → 4H + + 2O 2 ↑ + 4e (32)

また、このとき、抵抗器45の抵抗値や、陽極電極33の搬送方向Pの長さ等を変えることにより、電流値や通電時間の調整をすることができ、これによって、電気絶縁性被膜の生成速度、即ち、膜厚が調整される。   At this time, by changing the resistance value of the resistor 45, the length of the anode electrode 33 in the transport direction P, and the like, the current value and the energization time can be adjusted. The generation speed, that is, the film thickness is adjusted.

なお、第1実施形態においては、電解液を電解液フィルタ66を通して循環して用いているため、汚れ等が除去された電解液が金属帯1の被処理面1aに噴射されることになる。   In the first embodiment, since the electrolytic solution is circulated through the electrolytic solution filter 66, the electrolytic solution from which dirt or the like has been removed is sprayed onto the surface 1a to be processed of the metal strip 1.

以上の第1実施形態によれば、ラミナー流Wrとなる電解液を陽極電極33から金属帯1に噴射しつつ陽極電極33と金属帯1との間で電圧を印加することとしているので、電解液の電気分解により金属帯1の被処理面1aに電気絶縁性被膜を被覆させるにあたって、金属帯1を電解液に浸漬させることなく電解液の電気分解を進行させることが可能となる。このため、金属帯1の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、金属帯1の表面に電気絶縁性被膜を被覆させることが可能となり、その分、金属帯1の板幅方向での被膜付着量の均一化を図ることが可能となる。   According to the first embodiment described above, the voltage is applied between the anode electrode 33 and the metal strip 1 while the electrolyte solution that becomes the laminar flow Wr is sprayed from the anode electrode 33 onto the metal strip 1. When the surface 1a to be treated of the metal strip 1 is coated with the electrically insulating film by electrolysis of the liquid, the electrolysis of the electrolytic solution can proceed without immersing the metal strip 1 in the electrolytic solution. For this reason, it becomes possible to coat the surface of the metal band 1 with an electrically insulating coating while suppressing current concentration at the end of the metal band 1 in the plate width direction. It is possible to make the coating amount uniform.

また、第1実施形態によれば、ラミナー流Wrとなる電解液を用いて電気分解していることから、以下に説明するような理由によっても、金属帯1の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となっている。第1実施形態では、金属帯1の上側のラミナーノズル39からラミナー流Wrとしての電解液を噴射しているが、このように噴射されたラミナー流Wrとしての電解液は、ラミナーノズル39に対して下方に位置するものほど落下速度が速くなり、表面張力の関係でその厚みや幅が小さくなるように変形する。このとき、図5における範囲Sに位置するような、金属帯1に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流は、金属帯1により拘束されていないことと、その厚みや幅が小さくなっていることとから、流れが不安定になることにより頻繁に部分的に分断される。この結果、金属帯1と衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流Wrとしての電解液から金属帯1に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによって、金属帯1の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となる。   Moreover, according to 1st Embodiment, since it electrolyzes using the electrolyte solution used as the laminar flow Wr, also by the reason demonstrated below, the electric current in the plate width direction edge part of the metal strip 1 is demonstrated. It is possible to suppress concentration. In the first embodiment, the electrolyte solution as the laminar flow Wr is injected from the laminar nozzle 39 on the upper side of the metal strip 1, but the electrolyte solution as the laminar flow Wr thus injected is applied to the laminar nozzle 39. The lower the position, the faster the falling speed, and the thickness and width are deformed due to the surface tension. At this time, the laminar flow, which is located in the range S in FIG. 5 and does not collide with the metal band 1 and tries to pass through both sides in the plate width direction, is not restrained by the metal band 1, and its thickness and Due to the fact that the width is small, the flow is unstable and often partly divided. As a result, almost no current flows from the electrolytic solution as the laminar flow Wr which attempts to pass through both sides of the plate width direction without colliding with the metal band 1 to the metal band 1, thereby the plate width of the metal band 1. It is possible to suppress current concentration at the end of the direction.

また、第1実施形態によれば、電解液の電気分解を進行させている間、金属帯1の被処理面1aに新しい電解液を噴射させているため、金属イオンや錯イオンを消費した電解液が金属帯1の被処理面1aの近傍から絶えず除去されることになる。このため、電気分解に寄与している電解液中での金属イオンや錯イオンの濃度が一定の状態のまま電気分解を進行させることができ、その分、金属帯1の板幅方向での被膜付着量の均一化を図ることが可能となる。また、これにより、金属帯1の被処理面1aに汚れ等が付着していてもこれを洗い流して除去しつつ、電気絶縁性被膜を被覆させることが可能となり、汚れ等により電気絶縁性被膜の被覆不良が生じることを防止することが可能となる。   In addition, according to the first embodiment, while the electrolytic solution is being electrolyzed, a new electrolytic solution is sprayed onto the surface 1a to be treated of the metal strip 1, so that electrolysis that consumes metal ions and complex ions is performed. The liquid is continuously removed from the vicinity of the treated surface 1a of the metal strip 1. For this reason, the electrolysis can be allowed to proceed while the concentration of metal ions and complex ions in the electrolytic solution contributing to the electrolysis is constant, and accordingly, the coating of the metal strip 1 in the plate width direction. It is possible to make the amount of adhesion uniform. In addition, this makes it possible to cover the surface 1a of the metal strip 1 with dirt and the like while washing and removing the dirt while coating the electrically insulating film. It is possible to prevent a coating failure from occurring.

また、第1実施形態によれば、金属帯1を電解液に浸漬させることなく電解液の電気分解を進行させることが可能となることから、金属帯1の被処理面1aとは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となり、これにより、被処理面1aとは反対側の片面に電気絶縁性被膜が被覆されるのを防止することが可能となる。また、これにより、陽極から陰極に電解液のみを通して流れる漏れ電流が生じるのを抑えることが可能となる。また、これにより、電解槽に大量の電解液を貯溜させておく必要がなくなり、その分、処理コストの低減を図ることが可能となる。   In addition, according to the first embodiment, since it is possible to proceed the electrolysis of the electrolytic solution without immersing the metal strip 1 in the electrolytic solution, the metal strip 1 on the side opposite to the surface to be treated 1a. It is possible to suppress the current from flowing to one side, and thus it is possible to prevent the electrically insulating coating from being coated on the one side opposite to the surface to be processed 1a. This also makes it possible to suppress the occurrence of leakage current that flows only from the anode to the cathode through the electrolyte. This also eliminates the need to store a large amount of electrolytic solution in the electrolytic cell, thereby reducing the processing cost.

また、第1実施形態によれば、コンダクターロール81を電極として利用していないので、コンダクターロール81と金属帯1との局所的な接触で発生するスパークによりスパーク疵が発生するのを防止することが可能となる。   Moreover, according to 1st Embodiment, since the conductor roll 81 is not utilized as an electrode, it can prevent that a spark wrinkle generate | occur | produces by the spark which generate | occur | produces by the local contact of the conductor roll 81 and the metal strip 1. Is possible.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態以降においては、上述した構成要素と同一の構成要素について、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and the following description is omitted.

図6は、第2実施形態に係る連続表面処理方法を実現するための連続表面処理装置3の構成を概略的に示す側面断面図であり、図7は、第2実施形態に係る陰極電極31及び陽極電極33の動作状態を概略的に示す側面断面図であり、図8は、第2実施形態に係る上下の陽極電極33の動作状態を概略的に示す平面断面図である。なお、図8では、上下の陽極電極33に設けられたラミナーノズル39からラミナー流Wrとして噴射される電解液を省略し、下側の電解液の噴射される範囲のみ模式的に示している。   FIG. 6 is a side sectional view schematically showing the configuration of the continuous surface treatment apparatus 3 for realizing the continuous surface treatment method according to the second embodiment, and FIG. 7 is a cathode electrode 31 according to the second embodiment. FIG. 8 is a side cross-sectional view schematically showing the operation state of the anode electrode 33, and FIG. 8 is a plan cross-sectional view schematically showing the operation state of the upper and lower anode electrodes 33 according to the second embodiment. In FIG. 8, the electrolyte solution injected as a laminar flow Wr from the laminar nozzles 39 provided on the upper and lower anode electrodes 33 is omitted, and only the range in which the lower electrolyte solution is injected is schematically illustrated.

第2実施形態に係る連続表面処理方法は、金属帯1の両面を被処理面1aとして電気絶縁性被膜を被覆させる場合に適用されるものを例示している。第2実施形態に係る連続表面処理装置3は、陰極電極31及び陽極電極33の組からなる電極群30が金属帯1の両面に相対向して配設されている。また、各電極群30につき一つの電源装置41が接続されている。   The continuous surface treatment method according to the second embodiment exemplifies a method applied when both surfaces of the metal strip 1 are treated surfaces 1a and an electrically insulating film is coated. In the continuous surface treatment apparatus 3 according to the second embodiment, an electrode group 30 composed of a set of a cathode electrode 31 and an anode electrode 33 is disposed opposite to both surfaces of the metal strip 1. Further, one power supply device 41 is connected to each electrode group 30.

次に、第2実施形態に係る連続表面処理方法について説明する。なお、第2実施形態以降においては、第1実施形態に係る連続表面処理方法と異なる工程についてのみ説明し、同様の工程についてはその説明を省略する。   Next, the continuous surface treatment method according to the second embodiment will be described. In the second and subsequent embodiments, only steps different from the continuous surface treatment method according to the first embodiment will be described, and descriptions of similar steps will be omitted.

第2実施形態に係る連続表面処理方法では、金属帯1の下側の被処理面1aに陰極電極31及び陽極電極33からラミナーノズル39によりラミナー流Wrとなる電解液を噴射するときの速度等が、金属帯1の下面に衝突するのに必要かつ最小限のエネルギーとなるように予め調整されている。これにより、金属帯1の下側に位置するラミナー流Wrは、金属帯1の下面とそのラミナー流Wrの上部との間での表面張力により、金属帯1の下面に安定して接触することになる。そして、図8における範囲Sに位置するような、金属帯1に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流は、金属帯1の下面の高さまで安定して到達しないことになる。この結果、金属帯1に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流Wrとしての電解液からは、金属帯1に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによって、金属帯1の板幅方向端部での電流集中が抑えられることになる。   In the continuous surface treatment method according to the second embodiment, the speed when the electrolyte solution that forms the laminar flow Wr is ejected from the cathode electrode 31 and the anode electrode 33 to the lower surface 1a of the metal strip 1 by the laminar nozzle 39. Is adjusted in advance so as to have the minimum and necessary energy for colliding with the lower surface of the metal strip 1. Thereby, the laminar flow Wr located on the lower side of the metal band 1 is stably in contact with the lower surface of the metal band 1 due to the surface tension between the lower surface of the metal band 1 and the upper part of the laminar flow Wr. become. And the laminar flow which tries to pass the both sides of the plate | board width direction, without colliding with the metal strip | belt 1 located in the range S in FIG. 8, does not reach the height of the lower surface of the metal strip | stamp 1 stably. Become. As a result, almost no current flows to the metal band 1 from the electrolyte as the laminar flow Wr that attempts to pass through both sides of the plate width direction without colliding with the metal band 1, thereby Current concentration at the end in the plate width direction is suppressed.

なお、金属帯1の上側のラミナーノズル39からラミナー流Wrとして噴射される電解液の方が、下側のラミナーノズル39から噴射されるものより形状が安定するため、金属帯1の片面のみを被処理面1aとする場合は、被膜を安定して被覆させるうえで、金属帯1の上側に電極31、33やラミナーノズル39を配設することが好ましい。   In addition, since the shape of the electrolyte injected as the laminar flow Wr from the upper laminar nozzle 39 of the metal band 1 is more stable than that injected from the lower laminar nozzle 39, only one side of the metal band 1 is applied. In the case of the surface 1a to be treated, it is preferable to dispose the electrodes 31, 33 and the laminar nozzle 39 on the upper side of the metal strip 1 in order to stably coat the coating.

次に、本発明の第3実施形態について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図9は、第3実施形態に係る連続表面処理装置3の構成を概略的に示す側面断面図である。   FIG. 9 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of the continuous surface treatment apparatus 3 according to the third embodiment.

第3実施形態に係る連続表面処理装置3は、第1実施形態に係る連続表面処理装置3において用いられたコンダクターロール81が金属帯1に通電する際に陰極となる電極として用いられている。具体的には、第3実施形態に係る連続表面処理装置3は、金属帯1の被処理面1aと相対向して配設される陽極電極33と、陽極電極33より搬送方向Pの入側に配設され、金属帯1に接触して通電可能なコンダクターロール81とを備えている。金属帯1は、このコンダクターロール81により案内されつつ搬送される。   The continuous surface treatment apparatus 3 according to the third embodiment is used as an electrode that becomes a cathode when the conductor roll 81 used in the continuous surface treatment apparatus 3 according to the first embodiment energizes the metal strip 1. Specifically, the continuous surface treatment apparatus 3 according to the third embodiment includes an anode electrode 33 disposed opposite to the surface to be treated 1a of the metal strip 1, and an entrance side in the transport direction P from the anode electrode 33. And a conductor roll 81 that is in contact with the metal strip 1 and can be energized. The metal strip 1 is conveyed while being guided by the conductor roll 81.

コンダクターロール81は、陰極電極31について説明したのと同様に、金属帯1に通電可能となればよいので、金属帯1の何れかの片面と接触して配設されていればよく、金属帯1の被処理面1aに接触して配設されるものに限定するものではない。また、これと同様の理由により、コンダクターロール81は、金属帯1の被処理面1aに接触して配設される場合、電気絶縁性被膜が金属帯1への通電の妨げとならないように、陽極電極33より搬送方向Pの入側に配設される必要がある。これに対して、金属帯1の片面のみが被処理面1aである場合で、その被処理面1aに対して反対側の片面に接触してコンダクターロール81が配設される場合は、陽極電極33に対するコンダクターロール81の配設位置は特に限定されない。   The conductor roll 81 is only required to be able to energize the metal strip 1 in the same manner as described for the cathode electrode 31. Therefore, the conductor roll 81 only needs to be disposed in contact with one side of the metal strip 1, and the metal strip It is not limited to the one disposed in contact with the surface 1a to be treated. For the same reason, when the conductor roll 81 is disposed in contact with the surface to be treated 1a of the metal band 1, the electrically insulating film does not interfere with the energization of the metal band 1. It is necessary to be disposed on the entry side in the transport direction P from the anode electrode 33. On the other hand, when only one surface of the metal strip 1 is the surface 1a to be processed and the conductor roll 81 is disposed in contact with the one surface opposite to the surface 1a to be processed, the anode electrode The arrangement position of the conductor roll 81 with respect to 33 is not particularly limited.

また、第3実施形態に係る連続表面処理装置3は、陽極電極33とコンダクターロール81との間に、これらの間に電圧を印加する電圧印加手段としての電源装置41が接続されている。   Further, in the continuous surface treatment apparatus 3 according to the third embodiment, a power supply apparatus 41 is connected between the anode electrode 33 and the conductor roll 81 as voltage applying means for applying a voltage therebetween.

次に、第3実施形態に係る連続表面処理方法について説明する。   Next, a continuous surface treatment method according to the third embodiment will be described.

第3実施形態では、電源装置41により金属帯1が陰極、陽極電極33が陽極となるようにこれらの間で電圧を印加するうえで、実際には、コンダクターロール81が陰極、陽極電極33が陽極となるように電圧を印加することになる。   In the third embodiment, when a voltage is applied between the power supply device 41 so that the metal strip 1 is a cathode and the anode electrode 33 is an anode, the conductor roll 81 is actually a cathode and the anode electrode 33 is A voltage is applied so as to be an anode.

以上、金属帯1の被処理面1aに電気絶縁性被膜を被覆させる場合について説明したが、次に金属帯1の表面にめっき被膜を被覆させる場合について説明する。   The case where the surface to be treated 1a of the metal band 1 is coated with the electrically insulating film has been described above. Next, the case where the surface of the metal band 1 is coated with the plating film will be described.

金属帯1の被処理面1aにめっき被膜を被覆させる場合、主には、電解液Wや陰極電極31、陽極電極33、電気分解による反応内容の点で、電気絶縁性被膜を被覆させる場合と相違し、連続表面処理装置3の構成は第1実施形態〜第3実施形態において説明したものと同じものが用いられる。   When the plating surface is coated on the treated surface 1a of the metal band 1, the case where the electrically insulating film is coated mainly in terms of the electrolytic solution W, the cathode electrode 31, the anode electrode 33, and the reaction content by electrolysis. Unlikely, the configuration of the continuous surface treatment apparatus 3 is the same as that described in the first to third embodiments.

電解液Wは、めっき被膜を生成する金属イオンの供給源として電解液Wを用いる場合、その金属イオンを含む公知のめっき液が用いられる。めっき液は、例えば、Sn、Zn、Ni、Cr、Au、Cu、Ag、Al、Si、Mg、Mn、Co等から選ばれる金属イオンを含むものが挙げられる。また、電解液Wは、めっき被膜を生成する金属イオンの供給源として陽極電極33自身を用いる場合、特にその成分については限定しない。   As the electrolytic solution W, when the electrolytic solution W is used as a supply source of metal ions for forming a plating film, a known plating solution containing the metal ions is used. Examples of the plating solution include those containing metal ions selected from Sn, Zn, Ni, Cr, Au, Cu, Ag, Al, Si, Mg, Mn, Co, and the like. Further, when the anode electrode 33 itself is used as the supply source of metal ions for forming the plating film, the electrolyte solution W is not particularly limited in its components.

陰極電極31、陽極電極33は、めっき被膜を生成する金属イオンの供給源として電解液Wを用いる場合、例えば、Pt等の不溶性の電極材料から構成される。また、めっき被膜を生成する金属イオンの供給源として陽極電極33自身を用いる場合、陰極電極31は、例えば、Pt等の不溶性の電極材料から構成され、陽極電極33は、その金属を含有するものから構成される。   The cathode electrode 31 and the anode electrode 33 are made of an insoluble electrode material such as Pt, for example, when the electrolytic solution W is used as a supply source of metal ions for forming a plating film. Further, when the anode electrode 33 itself is used as a source of metal ions for generating a plating film, the cathode electrode 31 is made of an insoluble electrode material such as Pt, and the anode electrode 33 contains the metal. Consists of

陰極電極31、コンダクターロール81は、電気絶縁性被膜を被覆させる場合と異なり、めっき被膜が金属帯1への通電の妨げとならないため、陽極電極33に対するその配設位置は特に限定されない。   Unlike the case where the cathode electrode 31 and the conductor roll 81 are coated with an electrically insulating film, the plating film does not hinder energization of the metal strip 1, and the arrangement position thereof with respect to the anode electrode 33 is not particularly limited.

次に、めっき被膜を被覆させる場合に、電解液Wの電気分解がどのように進行するか説明する。   Next, how the electrolysis of the electrolytic solution W proceeds when a plating film is coated will be described.

金属帯1を陰極電極、陽極電極33を陽極電極として電圧を印加した場合であって、めっき被膜を生成する金属イオンの供給源として電解液Wを用いる場合、金属帯1の被処理面1aでは、下記の数式(41)で表される陰極反応が進行する。これにより、金属帯1の被処理面1aにめっき被膜が被覆されることになる。
Me++e-→Me ・・・(41)
(Me+がZn2+の場合:Zn2++e-→Zn)
In the case where a voltage is applied using the metal strip 1 as a cathode electrode and the anode electrode 33 as an anode electrode, and the electrolytic solution W is used as a source of metal ions for producing a plating film, The cathode reaction represented by the following formula (41) proceeds. Thereby, the to-be-processed surface 1a of the metal strip 1 is coated with the plating film.
Me + + e → Me (41)
(When Me + is Zn 2+ : Zn 2+ + e → Zn)

このとき、陽極電極33がめっき被膜を生成する金属イオンの供給源として用いられる場合、下記の数式(51)で表される陽極反応が進行して、めっき被膜を生成する金属イオンが電解液W中に供給されることになる。陽極電極33がPt等の不溶性の金属材料から構成される場合、下記の数式(52)で表される陽極反応が進行することになる。
Me→Me++e- ・・・(51)
(電極がZnの場合:Zn→Zn2++2e-
2H2O→4H++2O2↑+4e- ・・・(52)
At this time, when the anode electrode 33 is used as a supply source of metal ions for forming a plating film, the anode reaction represented by the following formula (51) proceeds and the metal ions for forming the plating film are converted into the electrolyte W. Will be supplied inside. When the anode electrode 33 is made of an insoluble metal material such as Pt, the anode reaction represented by the following formula (52) proceeds.
Me → Me + + e (51)
(When the electrode is Zn: Zn → Zn 2+ + 2e )
2H 2 O → 4H + + 2O 2 ↑ + 4e (52)

金属帯1の被処理面1aにめっき被膜を被覆させる場合も、電気絶縁性被膜を被覆させる場合と同様の上述の効果が得られる。   Even when the plated surface 1a of the metal strip 1 is coated with the plating film, the same effects as those obtained when the electrically insulating film is coated can be obtained.

以上、金属帯1の被処理面1aにめっき被膜を被覆させる場合について説明したが、この他にも、めっき被膜を被覆させる場合であって、上述の第3実施形態のようにコンダクターロール81にも通電させる場合、図10に示すように、陽極電極33及びコンダクターロール81の組からなる電極群30を金属帯1の搬送方向Pに複数配設するようにしてもよい。この場合、各電極群30につき一つの電源装置41が接続される。これにより、金属帯1の被処理面1aにめっき被膜を被覆させる量や速度を増大させることができ、めっき被膜を高速で被覆させることが可能となる。   As described above, the case where the surface to be treated 1a of the metal strip 1 is coated with the plating film has been described. However, in addition to this, the case where the plating film is coated may be applied to the conductor roll 81 as in the third embodiment. When energizing also, as shown in FIG. 10, a plurality of electrode groups 30 each composed of a set of the anode electrode 33 and the conductor roll 81 may be arranged in the transport direction P of the metal strip 1. In this case, one power supply device 41 is connected to each electrode group 30. Thereby, the quantity and speed | rate which coat | cover a plating film on the to-be-processed surface 1a of the metal strip 1 can be increased, and it becomes possible to coat | cover a plating film at high speed.

ここで、電解槽61が金属帯1の搬送方向Pに長くなりすぎると、自重により金属帯1がカテナリー状に変形し、陽極電極33から金属帯1までの距離が搬送方向Pで大きく異なり、その結果、ラミナー流が不安定となる。このため、図10に示すように、電解槽61を金属帯1の搬送方向Pに順に配設することが好ましい。これにより、所定量めっき被膜を被覆させるのに必要な電解槽61の一つ当たりの長さを抑えることができる結果、自重による金属帯1のカテナリー状の変形を抑えることができ、これにより、ラミナー流を安定化させることが可能となる。   Here, if the electrolytic cell 61 becomes too long in the transport direction P of the metal strip 1, the metal strip 1 is deformed into a catenary shape by its own weight, and the distance from the anode electrode 33 to the metal strip 1 is greatly different in the transport direction P. As a result, the laminar flow becomes unstable. For this reason, as shown in FIG. 10, it is preferable to arrange | position the electrolytic cell 61 in the conveyance direction P of the metal strip 1 in order. Thereby, as a result of being able to suppress the length per one electrolytic cell 61 required to coat the predetermined amount of plating film, it is possible to suppress catenary deformation of the metal strip 1 due to its own weight, It becomes possible to stabilize the laminar flow.

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。   As mentioned above, although the example of embodiment of this invention was demonstrated in detail, all the embodiment mentioned above showed only the example of actualization in implementing this invention, and these are the technical aspects of this invention. The range should not be construed as limiting.

以下、本発明の効果を実施例により更に説明する。   Hereinafter, the effects of the present invention will be further described with reference to examples.

本実施例1では、図1に示すような本発明に係る連続処理装置3と、図13に示すような従来の連続処理装置103とを実際に用いて、金属帯1、101の表面に電気絶縁性被膜を被覆させる処理を実行した後に、金属帯1、101の表面に被覆された電気絶縁性被膜の板幅方向での被膜付着量を観察し、本発明の効果を確認することとした。   In Example 1, the continuous processing apparatus 3 according to the present invention as shown in FIG. 1 and the conventional continuous processing apparatus 103 as shown in FIG. After executing the treatment for coating the insulating coating, the amount of coating in the width direction of the electrically insulating coating coated on the surfaces of the metal bands 1 and 101 was observed to confirm the effect of the present invention. .

本実施例1での具体的な操業条件は次の通りである。   Specific operating conditions in Example 1 are as follows.

金属帯1、101としては、材質がSUS304、板厚が0.10mm、板幅が650mmであるものを用いた。電解液としては、金属帯1、101の表面にTiO2が被覆されるように、組成としてTiCl4が0.1mol/l、(NH4)HF2が0.3mol/lである水溶液を用い、その液温は60℃となるようにした。なお、電解液の組成は、チタンイオンとフッ素イオンとがモル比で1:6になっていることになる。陰極電極31、陽極電極33としては、その材質がAlであるものを用いた。金属帯1、101の表面に被覆される電気絶縁性被膜の目標付着量は8mg/m2以上、金属帯1、101を搬送するライン速度は60mpm、印加する電圧は25Vの直流電圧となるようにした。 As the metal strips 1 and 101, those having a material of SUS304, a plate thickness of 0.10 mm, and a plate width of 650 mm were used. As the electrolytic solution, an aqueous solution having a composition of TiCl 4 of 0.1 mol / l and (NH 4 ) HF 2 of 0.3 mol / l so that the surfaces of the metal bands 1 and 101 are coated with TiO 2 is used. The liquid temperature was set to 60 ° C. The composition of the electrolytic solution is that titanium ions and fluorine ions are in a molar ratio of 1: 6. As the cathode electrode 31 and the anode electrode 33, those whose material is Al were used. The target adhesion amount of the electrically insulating coating coated on the surfaces of the metal bands 1 and 101 is 8 mg / m 2 or more, the line speed for conveying the metal bands 1 and 101 is 60 mpm, and the applied voltage is a DC voltage of 25V. I made it.

本実施例1での具体的な評価方法は次の通りである。   The specific evaluation method in the present Example 1 is as follows.

電気絶縁性被膜の被覆処理の実行後、得られた金属帯1、101からサンプルを採取して、蛍光X線によりそのサンプルの板幅方向における被膜の付着量を測定した。この測定は、金属帯1、101の板幅方向両端より内側に25mmの位置から50mm間隔毎に行うこととした。   After execution of the coating process of the electrical insulating coating, a sample was taken from the obtained metal strips 1 and 101, and the amount of coating in the plate width direction of the sample was measured by fluorescent X-rays. This measurement was performed at intervals of 50 mm from a position of 25 mm inward from both ends of the metal strips 1 and 101 in the plate width direction.

図11は、実施例1の操業条件で電気絶縁性被膜の被覆処理を実行して得られた金属帯1、101の被膜付着量の測定結果を示す図である。従来の連続処理装置103により処理したものが比較例1、本発明に係る連続処理装置3により処理したものが発明例1である。   FIG. 11 is a diagram showing the measurement results of the coating amount of the metal strips 1 and 101 obtained by performing the coating treatment of the electrical insulating coating under the operation conditions of Example 1. What is processed by the conventional continuous processing apparatus 103 is Comparative Example 1, and what is processed by the continuous processing apparatus 3 according to the present invention is Invention Example 1.

このように、比較例1では、電気絶縁性被膜の被膜付着量の分布が金属帯101の板幅方向で不均一となっており、特に、金属帯101の板幅方向両側での被膜付着量が過大となっており、目標付着量に対して大幅に相違していることが確認できる。また、比較例1では、金属帯101の板幅方向両側で被膜の剥離が確認された。これは、金属帯101の板幅方向両側での被膜付着量が過大となったことによるものと考えられる。   Thus, in Comparative Example 1, the distribution of the coating amount of the electrically insulating coating is not uniform in the plate width direction of the metal strip 101, and in particular, the coating amount on both sides of the metal strip 101 in the plate width direction. Is excessive, and it can be confirmed that there is a great difference with respect to the target adhesion amount. In Comparative Example 1, peeling of the coating was confirmed on both sides of the metal strip 101 in the plate width direction. This is considered to be due to the excessive coating amount on both sides of the metal strip 101 in the plate width direction.

これに対して、発明例1では、電気絶縁性被膜の被膜付着量の分布が金属帯1の板幅方向で極めて均一となっていることが確認できる。また、発明例1では、金属帯1の板幅方向両端側での被膜の剥離等の欠陥が確認されなかった。   In contrast, in Invention Example 1, it can be confirmed that the distribution of the coating amount of the electrically insulating coating is extremely uniform in the plate width direction of the metal strip 1. Further, in Invention Example 1, no defects such as peeling of the coating on both ends of the metal strip 1 in the plate width direction were confirmed.

次に、実施例2について説明する。   Next, Example 2 will be described.

本実施例2では、図9に示すような本発明に係る連続処理装置3と、図13に示すような従来の連続処理装置103とを実際に用いて、電解液の電気分解により金属帯1、101の表面に錫めっき被膜を被覆させる錫めっき処理を実行した後に、金属帯1、101の表面に被覆された錫めっき被膜の板幅方向での被膜付着量を観察し、本発明の効果を確認することとした。   In Example 2, the metal strip 1 is obtained by electrolysis of an electrolytic solution by actually using a continuous processing apparatus 3 according to the present invention as shown in FIG. 9 and a conventional continuous processing apparatus 103 as shown in FIG. After the tin plating treatment for coating the surface of 101 with a tin plating film is performed, the coating amount in the plate width direction of the tin plating film coated on the surface of the metal bands 1 and 101 is observed, and the effect of the present invention It was decided to confirm.

本実施例2での具体的な操業条件は次の通りである。   Specific operating conditions in Example 2 are as follows.

金属帯1、101としては、材質が普通鋼、板厚が0.14mm、板幅が950mmであるものを用いた。電解液としては、フェノールスルフォン酸錫(Sn2+濃度26g/l)水溶液を用い、その液温は55℃となるようにした。陽極電極33としては、その材質がTiであるものを用いた。金属帯1、101の表面に被覆されるめっき被膜の目標付着量は1.0g/m2±10%、金属帯1、101を搬送するライン速度は10mpm、印加する電圧は25Vの直流電圧となるようにした。 As the metal strips 1 and 101, those having a material of ordinary steel, a plate thickness of 0.14 mm, and a plate width of 950 mm were used. As the electrolytic solution, an aqueous solution of tin phenolsulfonate (Sn 2+ concentration 26 g / l) was used, and the liquid temperature was set to 55 ° C. As the anode electrode 33, a material whose material is Ti was used. The target adhesion amount of the plating film coated on the surfaces of the metal bands 1 and 101 is 1.0 g / m 2 ± 10%, the line speed for conveying the metal bands 1 and 101 is 10 mpm, and the applied voltage is a DC voltage of 25V. It was made to become.

本実施例2での具体的な評価方法は本実施例1でと同様である。   A specific evaluation method in the second embodiment is the same as that in the first embodiment.

図12は、実施例2の操業条件でめっき被膜の被覆処理を実行して得られた金属帯1、101の被膜付着量の測定結果を示す図である。従来の連続処理装置103により処理したものが比較例2、本発明に係る連続処理装置3により処理したものが発明例2である。   FIG. 12 is a diagram showing the measurement results of the coating amount of the metal bands 1 and 101 obtained by performing the coating treatment of the plating film under the operation conditions of Example 2. What is processed by the conventional continuous processing apparatus 103 is Comparative Example 2, and what is processed by the continuous processing apparatus 3 according to the present invention is Invention Example 2.

このように、比較例2では、めっき被膜の被膜付着量の分布が金属帯101の板幅方向で不均一となっており、特に、金属帯101の板幅方向両側での被膜付着量が過大となっており、目標付着量に対して大幅に相違していることが確認できる。   Thus, in Comparative Example 2, the distribution of the coating amount of the plating film is non-uniform in the plate width direction of the metal band 101, and in particular, the coating amount on both sides of the metal band 101 in the plate width direction is excessive. Thus, it can be confirmed that there is a great difference with respect to the target adhesion amount.

これに対して、発明例2では、めっき被膜の被膜付着量の分布が金属帯1の板幅方向で極めて均一となっていることが確認できる。また、発明例2では、金属帯1の板幅方向両側での被膜の剥離等の欠陥も確認されなかった。   In contrast, in Invention Example 2, it can be confirmed that the distribution of the coating amount of the plating film is extremely uniform in the plate width direction of the metal strip 1. Further, in Invention Example 2, no defects such as peeling of the coating on both sides of the metal strip 1 in the plate width direction were confirmed.

1 :金属帯
1a :被処理面
3 :連続表面処理装置
30 :電極群
31 :陰極電極
33 :陽極電極
35 :電極プレート
37 :ヘッダー
39 :ラミナーノズル
39a :スリット状噴射口
41 :電源装置
43 :開閉器
45 :抵抗器
47 :電源用配線
51 :電解液供給本管
53 :電解液供給枝管
55 :枝管流量調節弁
61 :電解槽
63 :排出管
64 :貯溜タンク
65 :電解液供給ポンプ
66 :電解液フィルタ
67 :本管流量調節弁
71 :遮蔽板
81 :コンダクターロール
P :搬送方向
W :電解液
Wa :溜まり
Wb :液滴
Wr :ラミナー流
1: Metal strip 1a: Surface 3 to be treated: Continuous surface treatment device 30: Electrode group 31: Cathode electrode 33: Anode electrode 35: Electrode plate 37: Header 39: Laminar nozzle 39a: Slit-shaped injection port 41: Power supply device 43: Switch 45: Resistor 47: Power supply wiring 51: Electrolyte supply main pipe 53: Electrolyte supply branch pipe 55: Branch pipe flow control valve 61: Electrolytic tank 63: Discharge pipe 64: Storage tank 65: Electrolyte supply pump 66: Electrolyte filter 67: Main pipe flow control valve 71: Shielding plate 81: Conductor roll P: Transport direction W: Electrolyte Wa: Pool Wb: Droplet Wr: Laminar flow

Claims (20)

連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜を被覆させる金属帯の連続表面処理方法において、
前記電気絶縁性被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して陽極電極を配設し、
前記陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる前記電解液を噴射し、
前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記陽極電極から噴射しているラミナー流としての電解液を通して通電させること
を特徴とする金属帯の連続表面処理方法。
In the continuous surface treatment method of a metal strip, in which an electrically insulating coating is coated on the surface of the continuously transported metal strip by electrolysis of an electrolytic solution,
An anode electrode is disposed opposite to the surface to be treated of the metal strip to be coated with the electrical insulating film,
Injecting the electrolytic solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip,
A continuous surface treatment of a metal band, wherein a voltage is applied between the metal band as a cathode and the anode electrode as an anode, and an electric current is passed through an electrolyte as a laminar flow ejected from the anode electrode. Method.
前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯の何れかの片面と相対向する陰極電極を更に配設し、
前記電解液を噴射する工程では、前記陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するとともに、前記陽極電極から当該金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射し、
前記通電させる工程では、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項1記載の金属帯の連続表面処理方法。
In the step of disposing the anode electrode, further disposing a cathode electrode opposite to one side of the metal strip,
In the step of injecting the electrolytic solution, an electrolytic solution that becomes a laminar flow is sprayed from the cathode electrode to one opposite surface of the metal strip, and an electrolysis that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip. Spray liquid,
In the step of energizing, a voltage is applied between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and energization is performed through the sprayed electrolyte solution as the laminar flow and the metal strip. The continuous surface treatment method for a metal strip according to claim 1.
前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に配設し、
前記通電させる工程では、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項1記載の金属帯の連続表面処理方法。
In the step of disposing the anode electrode, a conductor roll that can be energized in contact with the metal strip is further disposed,
In the step of energizing, a voltage is applied between the conductor roll as a cathode and the anode electrode as an anode, and the energization is conducted through the sprayed laminar flow electrolyte and the metal strip. The continuous surface treatment method for a metal strip according to claim 1.
前記電解液は、金属イオンと当該金属イオンに対してモル比で4倍以上のフッ素イオン、又は、金属と当該金属に対してモル比で4倍以上のフッ素とを含む錯イオンのうち何れか一種以上を含有するpH2〜7の水溶液であること
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載の金属帯の連続表面処理方法。
The electrolytic solution is either a metal ion and a fluorine ion having a molar ratio of 4 times or more with respect to the metal ion, or a complex ion containing a metal and the metal having a molar ratio of 4 times or more with respect to the metal. The method for continuous surface treatment of a metal strip according to any one of claims 1 to 3, wherein the aqueous solution has a pH of 2 to 7 and contains at least one kind.
連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解によりめっき被膜を被覆させる金属帯の連続電解処理方法において、
前記めっき被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して陽極電極を配設し、
前記陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる前記電解液を噴射し、
前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記陽極電極から噴射しているラミナー流としての電解液を通して通電させること
を特徴とする金属帯の連続表面処理方法。
In the continuous electrolytic treatment method of the metal strip, in which the plating film is coated by electrolysis of the electrolytic solution on the surface of the continuously transported metal strip,
An anode electrode is disposed opposite to the surface to be treated of the metal strip to be coated with the plating film,
Injecting the electrolytic solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip,
A continuous surface treatment of a metal band, wherein a voltage is applied between the metal band as a cathode and the anode electrode as an anode, and an electric current is passed through an electrolyte as a laminar flow ejected from the anode electrode. Method.
前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯の何れかの片面と相対向する陰極電極を更に配設し、
前記電解液を噴射する工程では、前記陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するとともに、前記陽極電極から当該金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射し、
前記通電させる工程では、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項5記載の金属帯の連続表面処理方法。
In the step of disposing the anode electrode, further disposing a cathode electrode opposite to one side of the metal strip,
In the step of injecting the electrolytic solution, an electrolytic solution that becomes a laminar flow is sprayed from the cathode electrode to one opposite surface of the metal strip, and an electrolysis that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be processed of the metal strip. Spray liquid,
In the step of energizing, a voltage is applied between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and energization is performed through the sprayed electrolyte solution as the laminar flow and the metal strip. A continuous surface treatment method for a metal strip according to claim 5.
前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に配設し、
前記通電させる工程では、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射しているラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項5記載の金属帯の連続表面処理方法。
In the step of disposing the anode electrode, a conductor roll that can be energized in contact with the metal strip is further disposed,
In the step of energizing, a voltage is applied between the conductor roll as a cathode and the anode electrode as an anode, and the energization is conducted through the sprayed laminar flow electrolyte and the metal strip. A continuous surface treatment method for a metal strip according to claim 5.
前記陽極電極を配設する工程では、前記陽極電極及び前記コンダクターロールの組からなる電極群を前記金属帯の搬送方向に複数配設すること
を特徴とする請求項7記載の金属帯の連続表面処理方法。
The continuous surface of the metal strip according to claim 7, wherein in the step of disposing the anode electrode, a plurality of electrode groups each composed of a set of the anode electrode and the conductor roll are disposed in the transport direction of the metal strip. Processing method.
前記電解液は、金属イオンを含むめっき液であること
を特徴とする請求項5〜8の何れか1項記載の金属帯の連続表面処理方法。
The method for continuous surface treatment of a metal strip according to any one of claims 5 to 8, wherein the electrolytic solution is a plating solution containing metal ions.
前記搬送される金属帯は、その両面が前記被処理面であり、
前記陽極電極を配設する工程では、前記金属帯の両側の被処理面に相対向して陽極電極を配設すること
を特徴とする請求項1〜9の何れか1項記載の金属帯の連続表面処理方法。
Both sides of the metal band to be conveyed are the surface to be processed,
10. The metal strip according to claim 1, wherein in the step of disposing the anode electrode, an anode electrode is disposed opposite to the surface to be processed on both sides of the metal strip. Continuous surface treatment method.
連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解により電気絶縁性被膜を被覆させるための金属帯の連続表面処理装置において、
前記電気絶縁性被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して配設された陽極電極と、
前記陽極電極に設けられ、当該陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルと、
前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液を通して通電させる電圧印加手段とを備えること
を特徴とする金属帯の連続表面処理装置。
In a continuous surface treatment apparatus for a metal strip for coating an electrically insulating coating by electrolysis of an electrolytic solution on the surface of a continuously transported metal strip,
An anode electrode disposed opposite to the treated surface of the metal strip to be coated with the electrically insulating coating;
A laminar nozzle that is provided on the anode electrode and injects an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be treated of the metal strip;
A voltage applying means for applying a voltage between the metal strip as a cathode and the anode electrode as an anode and energizing through an electrolyte as a laminar flow ejected from the laminar nozzle. Continuous surface treatment equipment for belts.
前記金属帯の何れかの片面と相対向して配設された陰極電極を更に備え、
前記陰極電極は、当該陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルが設けられ、
前記電圧印加手段は、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、当該陰極電極及び当該陽極電極のラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項11記載の金属帯の連続表面処理装置。
Further comprising a cathode electrode disposed opposite to one side of the metal strip,
The cathode electrode is provided with a laminar nozzle that injects an electrolyte solution that becomes a laminar flow from one side of the cathode electrode to the opposite side of the metal strip.
The voltage application means applies the voltage between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and the electrolyte solution as a laminar flow ejected from a laminar nozzle of the cathode electrode and the anode electrode, The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to claim 11, wherein electricity is passed through the metal strip.
前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に備え、
前記電圧印加手段は、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項11記載の金属帯の連続表面処理装置。
A conductor roll that can be energized in contact with the metal strip;
The voltage application means applies a voltage between the conductor roll as a cathode and the anode electrode as an anode, and energizes the electrolyte solution as a laminar flow ejected from the laminar nozzle and the metal strip. The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to claim 11.
前記電解液は、金属イオンと当該金属イオンに対してモル比で4倍以上のフッ素イオン、又は、金属と当該金属に対してモル比で4倍以上のフッ素とを含む錯イオンのうち何れか一種以上を含有するpH2〜7の水溶液であること
を特徴とする請求項11〜13の何れか1項記載の金属帯の連続表面処理装置。
The electrolytic solution is either a metal ion and a fluorine ion having a molar ratio of 4 times or more with respect to the metal ion, or a complex ion containing a metal and the metal having a molar ratio of 4 times or more with respect to the metal. It is an aqueous solution of pH 2-7 containing 1 or more types, The continuous surface treatment apparatus of the metal strip in any one of Claims 11-13 characterized by the above-mentioned.
連続的に搬送される金属帯の表面に電解液の電気分解によりめっき被膜を被覆させるための金属帯の連続電解処理装置において、
前記めっき被膜を被覆すべき前記金属帯の被処理面と相対向して配設された陽極電極と、
前記陽極電極に設けられ、当該陽極電極から前記金属帯の被処理面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルと、
前記金属帯を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液を通して通電させる電圧印加手段とを備えること
を特徴とする金属帯の連続表面処理装置。
In the continuous electrolytic treatment apparatus of the metal strip for coating the plating film by electrolysis of the electrolytic solution on the surface of the continuously transported metal strip,
An anode electrode disposed opposite to the surface of the metal strip to be coated with the plating film;
A laminar nozzle that is provided on the anode electrode and injects an electrolyte solution that becomes a laminar flow from the anode electrode to the surface to be treated of the metal strip;
A voltage applying means for applying a voltage between the metal strip as a cathode and the anode electrode as an anode and energizing through an electrolyte as a laminar flow ejected from the laminar nozzle. Continuous surface treatment equipment for belts.
前記金属帯の何れかの片面と相対向して配設された陰極電極を更に備え、
前記陰極電極は、当該陰極電極から前記金属帯の相対向する片面にラミナー流となる電解液を噴射するラミナーノズルが設けられ、
前記電圧印加手段は、前記陰極電極を陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、当該陰極電極及び当該陽極電極のラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項15記載の金属帯の連続表面処理装置。
Further comprising a cathode electrode disposed opposite to one side of the metal strip,
The cathode electrode is provided with a laminar nozzle that injects an electrolyte solution that becomes a laminar flow from one side of the cathode electrode to the opposite side of the metal strip.
The voltage application means applies the voltage between the cathode electrode as a cathode and the anode electrode as an anode, and the electrolyte solution as a laminar flow ejected from a laminar nozzle of the cathode electrode and the anode electrode, The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to claim 15, wherein electricity is passed through the metal strip.
前記金属帯に接触して通電可能なコンダクターロールを更に備え、
前記電圧印加手段は、前記コンダクターロールを陰極、前記陽極電極を陽極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射されるラミナー流としての電解液と前記金属帯とを通して通電させること
を特徴とする請求項15記載の金属帯の連続表面処理装置。
A conductor roll that can be energized in contact with the metal strip;
The voltage application means applies a voltage between the conductor roll as a cathode and the anode electrode as an anode, and energizes the electrolyte solution as a laminar flow ejected from the laminar nozzle and the metal strip. The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to claim 15.
前記陽極電極及び前記コンダクターロールの組からなる電極群が前記金属帯の搬送方向に複数配設されていること
を特徴とする請求項17記載の金属帯の連続表面処理装置。
The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to claim 17, wherein a plurality of electrode groups each including a set of the anode electrode and the conductor roll are arranged in a transport direction of the metal strip.
前記電解液は、金属イオンを含むめっき液であること
を特徴とする請求項15〜18の何れか1項記載の金属帯の連続表面処理装置。
The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to any one of claims 15 to 18, wherein the electrolytic solution is a plating solution containing metal ions.
前記搬送される金属帯は、その両面が前記被処理面であり、
前記陽極電極は、前記金属帯の両側の被処理面に相対向して配設されていること
を特徴とする請求項11〜19の何れか1項記載の金属帯の連続表面処理装置。
Both sides of the metal band to be conveyed are the surface to be processed,
The continuous surface treatment apparatus for a metal strip according to any one of claims 11 to 19, wherein the anode electrode is disposed opposite to the surface to be treated on both sides of the metal strip.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150119654A (en) * 2014-04-16 2015-10-26 주식회사 위스코하이텍 Apparatus and method for electrodeposition coating of base metal

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