JP2020033613A - Electrode for electrolytic plating - Google Patents

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Abstract

To provide an electrode for an electrolytic plating that suppresses the depletion of catalyst.SOLUTION: An electrode 100 used for an electrolytic plating comprises: an electrode base material 10; a catalyst layer 30 arranged on the electrode base material; and a protective layer 50 arranged on the catalyst layer. In the electrode, a surface area of the electrode having the protective layer is relatively smaller than a surface area of the electrode having no protective layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電解めっき用の電極に関する。より詳細には、本発明は、めっき法の電解に用いる電極に関する。   The present invention relates to an electrode for electrolytic plating. More specifically, the present invention relates to an electrode used for electrolysis in a plating method.

電解めっきは、従前より工業的に広く利用されている。例えば、電解めっきによって金属箔を製造する技術などが知られている。このような電解めっきは、電気鋳造(特に“電鋳”)とも称され得る。電鋳は、連続的に金属箔を比較的簡易に得ることができると共に、表面平滑性などの金属箔特性の制御が比較的容易であり、銅箔などの金属箔の製造に多く用いられている。   Electroplating has been widely used industrially since before. For example, a technique for manufacturing a metal foil by electrolytic plating is known. Such electrolytic plating may be referred to as electroforming (especially "electroforming"). Electroforming can obtain metal foil continuously and relatively easily, and it is relatively easy to control metal foil characteristics such as surface smoothness, and is often used in the production of metal foil such as copper foil. I have.

電解めっき法による金属箔の製造は、電気めっきの原理を利用しており、電極が用いられている。例えば、図8に示すように、電解槽500の電解液510に浸漬させた電極520と、それと対を成すドラム状の対極530が用いられる。電解めっき用の電極520は、ドラム状の対極530に対して向き合うように設けられて使用される。電解めっき用の電極520とドラム状の対極530との間で通電させると、対極530の表面に金属成分を電解析出させることができる。よって、ドラム状の対極530を電極520に対して回転させながら通電を行い、電解析出に起因して形成される金属層を対極530から順次剥離することによって金属箔550を連続的に得ることができる。   The production of metal foil by the electrolytic plating method utilizes the principle of electroplating, and uses electrodes. For example, as shown in FIG. 8, an electrode 520 immersed in an electrolytic solution 510 of an electrolytic cell 500 and a drum-shaped counter electrode 530 forming a pair with the electrode 520 are used. The electrode 520 for electrolytic plating is provided so as to face the counter electrode 530 having a drum shape. When a current is applied between the electrode 520 for electrolytic plating and the drum-shaped counter electrode 530, a metal component can be electrolytically deposited on the surface of the counter electrode 530. Therefore, the metal foil 550 is continuously obtained by conducting electricity while rotating the drum-shaped counter electrode 530 with respect to the electrode 520 and sequentially peeling the metal layer formed due to electrolytic deposition from the counter electrode 530. Can be.

特公平6−47758号公報Japanese Patent Publication No. 6-47758 特許第3278492号公報Japanese Patent No. 3278492 特表2016−503464号公報JP 2006-503364 A 特許第3832645号公報Japanese Patent No. 3832645

本願発明者は、従前の電解めっきに用いる電極では克服すべき課題が依然あることに気付き、そのための対策を取る必要性を見出した。具体的には以下の課題があることを本願発明者は見出した。   The inventor of the present application has noticed that there is still a problem to be overcome in a conventional electrode used for electrolytic plating, and has found that it is necessary to take measures for that. Specifically, the present inventor has found that there are the following problems.

電解めっき法による金属箔の製造においては、ドラム状の電極と対向する電極として不溶性電極が一般に用いられる。特に、ドラム状の陰極と対向して設置される不溶性陽極が用いられる。かかる不溶性陽極における反応は、一般に水の酸化反応、すなわち、酸素発生反応が起こる。しかし、電解液の成分によっては塩素発生反応が起こる可能性もあるが、酸素発生反応が主反応である。よって、酸素発生に対して活性の高い触媒がそのような電解めっき用の電極に用いられることが多い。   In the production of a metal foil by an electrolytic plating method, an insoluble electrode is generally used as an electrode facing a drum-shaped electrode. In particular, an insoluble anode placed opposite to a drum-shaped cathode is used. The reaction at such an insoluble anode generally involves an oxidation reaction of water, that is, an oxygen evolution reaction. However, although a chlorine generation reaction may occur depending on the components of the electrolytic solution, an oxygen generation reaction is a main reaction. Therefore, a catalyst having high activity against oxygen generation is often used for such an electrode for electrolytic plating.

一方、電解めっき法による金属箔の製造に用いられる電解液には添加剤が加えられることが多い。例えば、電解金属箔の表面平滑性および/または光沢性などの観点から添加剤が加えられていることがある。このような添加剤は、所望の金属箔を得るには望ましいものの、触媒を備えた電極にとっては必ずしも望ましいといえない場合がある。   On the other hand, additives are often added to an electrolytic solution used for producing a metal foil by an electrolytic plating method. For example, additives may be added from the viewpoint of the surface smoothness and / or glossiness of the electrolytic metal foil. While such additives are desirable for obtaining the desired metal foil, they may not always be desirable for electrodes with catalyst.

具体的には、電解めっき法による金属箔製造用の電解液に含まれる添加剤によっては、触媒消耗を促進する一因となり、電極触媒が金属箔の製造に伴って減じられることを見出した(図7参照)。   Specifically, it has been found that, depending on an additive contained in an electrolytic solution for producing a metal foil by an electroplating method, it contributes to promoting catalyst consumption, and the electrode catalyst is reduced with the production of the metal foil ( (See FIG. 7).

本発明はかかる事情に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、触媒消耗が抑制された電解めっき用の電極を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances. That is, a main object of the present invention is to provide an electrode for electrolytic plating in which catalyst consumption is suppressed.

本願発明者は、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することによって上記課題の解決を試みた。その結果、上記主たる目的が達成された電解めっき用の電極の発明に至った。   The inventor of the present application has attempted to solve the above-described problem by responding in a new direction, not on an extension of the conventional technology. As a result, the inventors have arrived at the invention of an electrode for electrolytic plating in which the above main object has been achieved.

本発明では、電解めっき用電極であって、
電極基材、
前記電極基材上に設けられる触媒層、および
前記触媒層上に設けられる保護層
を有して成り、
前記保護層を有する電極の表面積が、保護層を有しない電極の表面積と比べて相対的に小さい表面積を有する、電解めっき用電極が提供される。
In the present invention, the electrode for electrolytic plating,
Electrode substrate,
Comprising a catalyst layer provided on the electrode substrate, and a protective layer provided on the catalyst layer,
An electrode for electrolytic plating is provided, wherein the surface area of the electrode having the protective layer is relatively smaller than the surface area of the electrode having no protective layer.

本発明の電極は、触媒消耗が抑制された電解めっき用の電極となっている。   The electrode of the present invention is an electrode for electrolytic plating in which catalyst consumption is suppressed.

具体的には、本発明の電極では、保護層を有する電極の表面積が、保護層を有しない電極の表面積と比べて相対的に小さい表面積を有するため、電解めっき時における触媒層の消耗がより効果的に抑えられる。   Specifically, in the electrode of the present invention, the surface area of the electrode having the protective layer has a relatively small surface area as compared with the surface area of the electrode having no protective layer. Effectively suppressed.

本発明の電解めっき用の電極の積層構造を示した模式的断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of an electrode for electrolytic plating of the present invention. サイクリック・ボルタンメトリーを説明するための模式図および原理式Schematic diagram and principle formula for explaining cyclic voltammetry “中間層を有する電極積層構造”を説明するための模式的断面図Schematic cross-sectional view for explaining “electrode laminated structure having intermediate layer” 「触媒消耗速度の相対比較」の結果を示すグラフGraph showing the results of "relative comparison of catalyst consumption rates" 「保護層特性の確認試験」で得られたサイクリック・ボルタモグラムCyclic voltammogram obtained in "Confirmation test of protective layer characteristics" 「保護層特性の確認試験」の結果(表面積の相対比)を示すグラフGraph showing the result (relative ratio of surface area) of “Confirmation test of protective layer characteristics” 電解金属箔の製造に伴って電極触媒が減じられることを示す模式的断面図Schematic cross-sectional view showing that the amount of the electrode catalyst is reduced with the production of the electrolytic metal foil 電解めっきで連続的な金属箔を製造する態様を例示説明するための模式的断面図Schematic cross-sectional view for illustrating an embodiment of manufacturing a continuous metal foil by electrolytic plating

以下、本発明に係る電解めっき用電極を詳細に説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図示される内容は、本発明の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。   Hereinafter, the electrode for electrolytic plating according to the present invention will be described in detail. Although description will be made with reference to the drawings as necessary, the contents shown are merely schematic and exemplary for understanding the present invention, and the appearance, dimensional ratio, and the like may be different from the real ones.

本発明の説明に際して直接的または間接的に用いる「断面視」は、電極の厚み方向に沿って切り取った断面図に相当し、実質的には対象物を側方から捉えた図に相当する。端的にいえば、「断面視」は、図1などで示されるような形態で捉えた場合の図に相当し得る。また、電解めっき用電極に関連して直接的または間接的に用いる「上」および「下」といった方向的な事項も、端的にいえば、図1などで示されるような形態にそれぞれ基づいている。   “Cross sectional view” used directly or indirectly in describing the present invention corresponds to a cross sectional view cut along the thickness direction of the electrode, and substantially corresponds to a figure in which an object is viewed from the side. To put it simply, the “cross-sectional view” may correspond to a diagram when viewed in a form as shown in FIG. 1 and the like. In addition, directional matters such as “up” and “down” used directly or indirectly in connection with the electrode for electrolytic plating are also based on the form as shown in FIG. .

本明細書で言及する各種の数値範囲は、特段の説明が付されない限り、下限および上限の数値そのものを含むことを意図している。つまり、例えば1〜10といった数値範囲を例にとれば、特段の説明の付記がない限り、下限値の“1”を含むと共に、上限値の“10”をも含むものとして解釈され得る。   The various numerical ranges referred to in this specification are intended to include the lower and upper limit values themselves, unless specifically stated otherwise. That is, for example, a numerical range such as 1 to 10 can be interpreted as including the lower limit value “1” and the upper limit value “10” unless otherwise specified.

《本発明の電極》
本発明の電極は、電解めっきに用いられる電極である。電解めっきは、例えば金属箔等を製造するために用いられたり、あるいは、防錆めっき、鋼板めっきなどに用いられたりする。特に、前者の場合、本発明の電極は電解金属箔製造用の電極であるといえる。ここで用いる「電解金属箔」といった用語は、電解めっき法によって製造される金属箔のことを指している。電解金属箔としては、銅、ニッケルおよび鉄から成る群から選択される少なくとも1種を含んで成る金属箔を挙げることができる。典型的な例を1つ挙げるとすると、電解金属箔は銅箔(または銅合金箔)である。
《Electrode of the present invention》
The electrode of the present invention is an electrode used for electrolytic plating. Electroplating is used, for example, for producing metal foil or the like, or used for rust prevention plating, steel plate plating, or the like. In particular, in the former case, it can be said that the electrode of the present invention is an electrode for producing an electrolytic metal foil. The term “electrolytic metal foil” as used herein refers to a metal foil manufactured by an electrolytic plating method. Examples of the electrolytic metal foil include a metal foil containing at least one selected from the group consisting of copper, nickel, and iron. As one typical example, the electrolytic metal foil is a copper foil (or a copper alloy foil).

図1に示すように、本発明の電解めっき用(例えば、電解金属箔製造用)の電極100は、ドラム状の対極200と対向するように用いられる。好適な金属箔製造では、本発明の電極100が“陽極”に相当する一方、対極200が“陰極”に相当する。電解金属箔の製造時には陽極と陰極との電極間が通電されることによって、電解析出に起因して陰極上に金属箔(より正確には、金属箔の前駆体となる金属層)が形成される。このような陽極として用いられる電極100は、いわゆる不溶性陽極であることが好ましい。不溶性陽極の場合、陽極電極の溶解によってめっき金属成分が供給されるのではなく、電解槽の電解液に元々含まれる成分がめっき金属成分の供給源となる。   As shown in FIG. 1, the electrode 100 for electrolytic plating (for example, for producing an electrolytic metal foil) of the present invention is used so as to face a drum-shaped counter electrode 200. In a preferred metal foil production, the electrode 100 of the present invention corresponds to an “anode”, while the counter electrode 200 corresponds to a “cathode”. During production of an electrolytic metal foil, a current is passed between the anode and the cathode to form a metal foil (more precisely, a metal layer that is a precursor of the metal foil) on the cathode due to electrolytic deposition. Is done. The electrode 100 used as such an anode is preferably a so-called insoluble anode. In the case of an insoluble anode, the plating metal component is not supplied by dissolving the anode electrode, but the component originally contained in the electrolytic solution in the electrolytic cell becomes the supply source of the plating metal component.

陰極となる対極は、全体としてドラム状を有し、回転可能に設けられる。ここでいう「ドラム状」とは、対極が金属箔の連続製造に資する円筒形状または略円筒形状を有することを指している。そして、陽極となる本発明の電極は、使用に際してドラム状の陰極と離隔してその一部を囲むように配置される。   The counter electrode serving as a cathode has a drum shape as a whole and is provided rotatably. The “drum shape” here means that the counter electrode has a cylindrical shape or a substantially cylindrical shape that contributes to continuous production of metal foil. In use, the electrode of the present invention, which serves as an anode, is arranged so as to be separated from the drum-shaped cathode and surround a part thereof when used.

本発明の電解めっき用電極は、層状構造を有している。これにつき、本発明の電極は、電極基材、触媒層および保護層を少なくとも有して成る。具体的には、図1に示すように、電極の本体部を成す電極基材10に対して触媒層30が設けられ、その触媒層30に保護層50が設けられている。図示される態様から分かるように、本発明の電極100では、電極基材10、触媒層30および保護層50がそれぞれ層状に積み重なるように設けられている。   The electrode for electrolytic plating of the present invention has a layered structure. In this regard, the electrode of the present invention has at least an electrode substrate, a catalyst layer, and a protective layer. Specifically, as shown in FIG. 1, a catalyst layer 30 is provided on an electrode substrate 10 forming a main body of the electrode, and a protection layer 50 is provided on the catalyst layer 30. As can be seen from the illustrated embodiment, in the electrode 100 of the present invention, the electrode substrate 10, the catalyst layer 30, and the protective layer 50 are provided so as to be stacked in layers.

電極基材10は、電解めっき時の通電に資するものである。例えば、電極基材10は、電解金属箔製造時の通電に資するものであって、電鋳時に陽極として実質機能する部分である。電極基材10は、電解めっき用電極100の本体部分を成している。電極基材10の材質は、特に制限するわけではないが、バルブ金属であってよい。より具体的にいえば、電極基材は、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、タングステン、ビスマスおよびアンチモンから成る群から選択される少なくとも1種の金属を含んで成っていてよい。あくまでも例示にすぎないが、耐食性および/または汎用性などの観点から、ある好適な態様に従った電極基材10はチタンまたはチタン合金を含んで成る。電極基材の厚さ(平均厚さ)は、特に制限するわけではないが、例えば0.5mm〜30mm程度であってよい。   The electrode substrate 10 contributes to energization during electrolytic plating. For example, the electrode base material 10 contributes to energization during the production of an electrolytic metal foil, and is a portion that substantially functions as an anode during electroforming. The electrode substrate 10 forms a main body of the electrode 100 for electrolytic plating. The material of the electrode substrate 10 is not particularly limited, but may be a valve metal. More specifically, the electrode substrate may comprise at least one metal selected from the group consisting of tantalum, niobium, titanium, hafnium, zirconium, tungsten, bismuth and antimony. Although merely an example, the electrode base material 10 according to a preferred embodiment includes titanium or a titanium alloy from the viewpoint of corrosion resistance and / or versatility. The thickness (average thickness) of the electrode substrate is not particularly limited, but may be, for example, about 0.5 mm to 30 mm.

なお、「電極基材」についていうと、本発明の電極は、電解槽とは別個の部材を成しているものであってよい。これは、電極基材と電解槽とが互いに別個であることを意味している。かかる場合、電解めっきに際しては電極(例えば複数の板状の電極)が電解槽に対して取り付けられることになる。あるいは、本発明の電極は、電解槽と一体化した形態を有していてもよい。これは、電解槽自体が電極基材を実質的に成していることを意味している。あくまでも例示にすぎないが、“一体化”の場合、ドラム状の対極に所定間隔で向き合うように湾曲する電解槽が用いられ、その電解槽の湾曲表面に対して触媒層および保護層が形成されている。   In addition, regarding the “electrode substrate”, the electrode of the present invention may be a member that is separate from the electrolytic cell. This means that the electrode substrate and the electrolytic cell are separate from each other. In such a case, an electrode (for example, a plurality of plate-like electrodes) is attached to the electrolytic cell during electrolytic plating. Alternatively, the electrode of the present invention may have a form integrated with the electrolytic cell. This means that the electrolytic cell itself substantially forms the electrode substrate. This is merely an example, but in the case of “integration”, an electrolytic cell that is curved so as to face a drum-shaped counter electrode at a predetermined interval is used, and a catalyst layer and a protective layer are formed on the curved surface of the electrolytic cell. ing.

触媒層30は、電極基材10の上に設けられている。別の異なる層が中間層として介在してもよいが、触媒層30が電極基材10の表面に対して直接的に設けられてもよい。電解めっき法による電解金属箔製造に際して本発明の電極100が不溶性陽極として用いられる場合、かかる電極の反応は、酸素発生反応が主になる。それゆえ、酸素発生に対して活性の高い触媒成分が触媒層30に含まれていてよい。例えば、白金族金属またはその酸化物を含んで成る触媒がコーティングされていてよい。つまり、電極基材10上に設けられる触媒層30がイリジウム、ルテニウム、白金、パラジウム、ロジウムおよびオスミウムから成る群から選択される少なくとも1種の白金族金属、および/または、それら白金族金属の酸化物を少なくとも含んで成っていてよい。なお、触媒層30は、白金族金属および/またはその酸化物以外の金属成分を含んでいてもよく、例えば第5族元素の金属成分などを付加的に含んでいてもよい。あくまでも1つの例示にすぎないが、ある好適な態様に従った本発明の電極では触媒層30がイリジウム(Ir)を含んで成るものか、あるいは、それにタンタル(Ta)を含んで成るようなものであってよい。触媒層の厚さ(平均厚さ)は、特に制限するわけではないが、例えば1μm〜20μm程度であってよい。   The catalyst layer 30 is provided on the electrode substrate 10. Although another different layer may be interposed as an intermediate layer, the catalyst layer 30 may be provided directly on the surface of the electrode substrate 10. When the electrode 100 of the present invention is used as an insoluble anode when producing an electrolytic metal foil by an electrolytic plating method, the reaction of such an electrode is mainly an oxygen generation reaction. Therefore, a catalyst component having high activity for generating oxygen may be included in the catalyst layer 30. For example, a catalyst comprising a platinum group metal or an oxide thereof may be coated. That is, the catalyst layer 30 provided on the electrode substrate 10 is formed of at least one platinum group metal selected from the group consisting of iridium, ruthenium, platinum, palladium, rhodium and osmium, and / or oxidation of the platinum group metal. It may comprise at least an object. The catalyst layer 30 may include a metal component other than the platinum group metal and / or its oxide, and may additionally include, for example, a metal component of a Group 5 element. By way of example only, in an electrode of the present invention according to a preferred embodiment, the catalyst layer 30 comprises iridium (Ir) or such that it comprises tantalum (Ta). It may be. The thickness (average thickness) of the catalyst layer is not particularly limited, but may be, for example, about 1 μm to 20 μm.

保護層50は、触媒層30の上に設けられている。好ましくは、保護層50が電極基材10の触媒層30の表面に対して直接的に設けられている。図1に示すように、触媒層30は、保護層50の存在によって電解液に直接的に接しないようになっていることが好ましい。本発明の電極で設けられる保護層50は、主に触媒層30を保護するための層に相当する。つまり、本明細書でいう「保護層」とは、広義には、電解めっき法による電解金属箔製造用の電極に用いられる触媒を保護する層のことを指しており、狭義には、電解めっき法による電解金属箔製造の電解液に含まれる添加剤から電極触媒(特に陽極触媒)を保護する層のことを指している。   The protection layer 50 is provided on the catalyst layer 30. Preferably, the protective layer 50 is provided directly on the surface of the catalyst layer 30 of the electrode substrate 10. As shown in FIG. 1, it is preferable that the catalyst layer 30 does not come into direct contact with the electrolytic solution due to the presence of the protective layer 50. The protective layer 50 provided in the electrode of the present invention mainly corresponds to a layer for protecting the catalyst layer 30. In other words, the term "protective layer" as used in the present specification broadly refers to a layer that protects a catalyst used for an electrode for producing an electrolytic metal foil by electrolytic plating, and in a narrow sense, electrolytic plating. It refers to a layer that protects the electrode catalyst (particularly the anode catalyst) from additives contained in the electrolytic solution for producing an electrolytic metal foil by the method.

電解めっき法による電解金属箔製造の電解液には、製造される金属箔の特性を向上させる添加剤が通常加えられている。例えば、プリント回路材および/または電池の集電体などに用いられる銅箔が電鋳で製造される場合、銅箔の表面平滑性および/または光沢性などを向上させる観点から電解液に添加剤が加えられていることが多い。つまり、得られる電解銅箔の表面平滑性および/または光沢性などの特性向上に鑑みて、硫酸銅水溶液を含んで成る電解質に対して添加剤が加えられていることが多い。あくまでも例示にすぎないが、そのような添加剤としては、サッカリン、ゼラチン、ニカワ、チオ尿素およびPEGから成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。添加剤は、所望の金属箔を得るには望ましいものの、電極触媒に対しては消耗促進要因となり、経時的にみて電極触媒層(特に、電解金属箔の製造時の陽極に含まれる触媒層)の低減を促進してしまうことを本願発明者は見出している。そこで、本発明の電極では、そのような不都合な低減促進を抑えるべく触媒層に保護層が設けられている。   An additive for improving the characteristics of a metal foil to be produced is usually added to an electrolytic solution for producing an electrolytic metal foil by an electrolytic plating method. For example, when a copper foil used for a printed circuit material and / or a current collector of a battery is manufactured by electroforming, an additive is added to the electrolytic solution from the viewpoint of improving the surface smoothness and / or glossiness of the copper foil. Is often added. That is, additives are often added to the electrolyte containing the aqueous solution of copper sulfate in view of improving the properties such as surface smoothness and / or gloss of the obtained electrolytic copper foil. By way of example only, such additives may include at least one selected from the group consisting of saccharin, gelatin, glue, thiourea, and PEG. Although the additive is desirable to obtain a desired metal foil, it becomes a factor of promoting the consumption of the electrode catalyst, and the electrode catalyst layer (particularly, the catalyst layer included in the anode at the time of manufacturing the electrolytic metal foil) is considered over time. The inventor of the present application has found that the reduction of the amount is promoted. Therefore, in the electrode of the present invention, a protective layer is provided on the catalyst layer in order to suppress such an undesirable promotion of reduction.

本発明の電解めっき用(例えば、電解金属箔製造用)の電極100において、保護層50は、遷移金属を含んで成ることが好ましい。つまり、触媒層30上に設けられる保護層50は、遷移元素の金属を含んで成ることが好ましい。遷移金属を含んだ保護層50は、触媒層の保護に好適に資するからである。   In the electrode 100 for electrolytic plating (for example, for producing an electrolytic metal foil) of the present invention, the protective layer 50 preferably contains a transition metal. That is, the protection layer 50 provided on the catalyst layer 30 preferably includes a transition element metal. This is because the protective layer 50 containing a transition metal suitably contributes to protection of the catalyst layer.

遷移金属のなかでも、特に第5族元素の金属が好ましい。つまり、保護層50が、第5族元素の金属を含んで成ることが好ましい。換言すれば、触媒層30上に設けられる保護層50が、バナジウム族の金属を含んで成ることが好ましいといえる。このようなバナジウム族、すなわち、第5族元素を含んだ保護層50は、触媒層の保護により好適に資するからである。例えば、保護層50がタンタル(Ta)を含んで成り、ある好適な態様に従った本発明の電極では、タンタル(Ta)のみから保護層50が形成されている(つまり、100%のTa含有率を有する保護層となっていてよい)。   Among the transition metals, metals of Group 5 elements are particularly preferable. That is, it is preferable that the protective layer 50 includes a metal of a Group 5 element. In other words, it can be said that the protective layer 50 provided on the catalyst layer 30 preferably contains a vanadium group metal. This is because such a protective layer 50 containing a vanadium group, that is, a group 5 element, suitably contributes to protection of the catalyst layer. For example, the protective layer 50 comprises tantalum (Ta), and in the electrode of the present invention according to a preferred embodiment, the protective layer 50 is formed only from tantalum (Ta) (that is, 100% Ta-containing). May be a protective layer having a ratio.

また、別の切り口でいえば、本発明における保護層50の材質は、電極基材10の材質と異なっていることが好ましい。ある好適な態様に従った本発明の電極では、保護層50がタンタル(Ta)のみから成る材質またはタンタル(Ta)とイリジウム(Ir)との組合せから成る材質である一方、電極基材10がチタンまたはチタン合金から成る材質となっている。   In another aspect, the material of the protective layer 50 in the present invention is preferably different from the material of the electrode substrate 10. In the electrode of the present invention according to a preferred embodiment, the protective layer 50 is made of a material consisting of only tantalum (Ta) or a material consisting of a combination of tantalum (Ta) and iridium (Ir), while the electrode base material 10 is made of The material is made of titanium or a titanium alloy.

ここで、本発明では、保護層を有する電極の表面積の点で特異なものとなっている。具体的には、本発明の電解めっき用(例えば、電解金属箔製造用)の電極において、保護層を有する電極の表面積が、保護層を有しない電極の表面積と比べて相対的に小さい表面積を有する。これは、電解めっき用(例えば、電解金属箔製造用)の電極について、保護層を有する電極表面と、保護層を有しない電極表面とを比べた場合、前者の方が後者よりも表面積が小さくなっていることを意味している。また、これは、保護層を設けることで電極(特に電極頂面)の表面積が低減化されることを意味している。   Here, the present invention is unique in terms of the surface area of the electrode having the protective layer. Specifically, in the electrode for electrolytic plating of the present invention (for example, for producing an electrolytic metal foil), the surface area of the electrode having the protective layer is relatively smaller than the surface area of the electrode having no protective layer. Have. This is because, for an electrode for electrolytic plating (for example, for producing an electrolytic metal foil), when comparing the electrode surface having a protective layer with the electrode surface having no protective layer, the former has a smaller surface area than the latter. It means that it has become. This also means that the surface area of the electrode (particularly, the electrode top surface) is reduced by providing the protective layer.

具体的には、ある好適な態様では、保護層を有する電極の表面積が、保護層を有しない電極の表面積の20%〜90%程度と小さくなっている。つまり、保護層を有する電極の表面積Sが保護層を有しない電極の表面積Sとの関係で0.2×S≦S≦0.9×Sの条件を満たしている。このような表面積特徴を有する保護層を有する電極では、後述する実施例で示されているように、触媒層の保護効果が好適にもたらされる。これについて、本願発明者は、触媒消耗が抑えられる電解めっき用の電極について鋭意検討する過程において、保護層を有する電極の表面積が触媒消耗の要因に少なからず関係することを見出した(後述する実施例の「触媒消耗速度の相対比較」参照)。特に、触媒消耗の抑制効果が奏される保護層を有する電極の表面積は、保護層を有しない電極の表面積よりも小さいことを見出した。相対的に表面積が小さい保護層を備えた電極の触媒消耗速度Vは、そのような保護層を備えていない電極の触媒消耗速度Vの例えば20%〜90%となる。より具体的には、“保護層有り”の触媒消耗速度Vは、保護層形成時の焼成温度や保護層成分などによって違いはあり得るものの、“保護層無し”の触媒消耗速度Vの20%〜85%となり得る、例えばVの20%〜30%、Vの35%〜45%、Vの70%〜80%、あるいは、Vの75%〜85%などとなり得る。 Specifically, in a preferred embodiment, the surface area of the electrode having the protective layer is as small as about 20% to 90% of the surface area of the electrode having no protective layer. That is, the surface area S a of the electrode having a protective layer satisfies the condition of 0.2 × S b ≦ S a ≦ 0.9 × S b in relation to the surface area S b of the electrode having no protective layer. In an electrode having a protective layer having such a surface area characteristic, a protective effect of the catalyst layer is suitably brought about, as will be shown in Examples described later. In this regard, the inventor of the present application has found in the course of earnestly studying an electrode for electrolytic plating that suppresses catalyst exhaustion that the surface area of the electrode having the protective layer is at least partially related to the factor of catalyst exhaustion (described below). See "Relative Comparison of Catalyst Depletion Rates" in Examples). In particular, it has been found that the surface area of the electrode having the protective layer that exhibits the effect of suppressing catalyst consumption is smaller than the surface area of the electrode having no protective layer. The catalyst depleted velocity V a of the electrode with a relatively low surface area protective layer is made of, for example 20% to 90% of the catalyst depletion rate V b of such not provided with the protective layer electrode. More specifically, the catalyst depleted velocity V a of the "protective layer present", although may be the difference depending on the firing temperature and the protective layer components during the protective layer formation, catalyst exhaustion velocity V b of the "no protective layer" obtained is 20% to 85%, for example 20% to 30% of V b, 35% to 45% of V b, 70% to 80% of V b, or may be such as 75% to 85% of V b.

本発明では、保護層を有する電極の表面積は、好ましくは保護層を有しない電極の表面積の20%〜90%程度と小さくなっているが、より好ましくは、保護層を有する電極の表面積が保護層を有しない電極の表面積の25%〜85%程度と小さくなっており、それゆえ、保護層を有する電極の表面積Sが、保護層を有しない電極の表面積Sとの関係で0.25×S≦S≦0.85×Sの条件をより好ましくは満たす。保護層形成時の焼成温度や保護層成分などによって違いはあり得るものの、さらなる例示でいえば、保護層を有する電極の表面積Sが保護層を有しない電極表面積Sとの関係で0.25×S≦S≦0.35×Sの条件となっていたり、あるいは、0.75×S≦S≦0.85×Sの条件となっていたりしてよい。特に前者は、保護層を設けることによって、それを設けない電極と比べて電極表面積が1/4程度にまで低減することを意味している。 In the present invention, the surface area of the electrode having the protective layer is preferably as small as about 20% to 90% of the surface area of the electrode having no protective layer. More preferably, the surface area of the electrode having the protective layer is protected. is smaller and 25% to 85% of the surface area of the electrode having no layers, therefore, 0 the surface area S a of the electrode having a protective layer, in relation to the surface area S b of the electrode having no protective layer. satisfies more preferably the conditions of 25 × S b ≦ S a ≦ 0.85 × S b. Although may difference depending on the firing temperature and the protective layer components during the protective layer formation, in terms of the further example, the surface area S a of the electrode having a protective layer in relation to the electrode surface area S b having no protective layer 0. or has become a condition of 25 × S b ≦ S a ≦ 0.35 × S b, or may be or has become a condition of 0.75 × S b ≦ S a ≦ 0.85 × S b. In particular, the former means that by providing the protective layer, the electrode surface area is reduced to about 1/4 as compared with an electrode without the protective layer.

本発明の電極に関して“保護層を有する電極の相対的に小さい表面積”は、電気化学的な測定で得られるものであってよく、特には電気二重層の静電容量測定を通じて得られる表面積・比表面積であってよい。これにつき、“保護層を有する電極の相対的に小さい表面積”が、サイクリック・ボルタンメトリー(CV:Cyclic Voltammetry)に基づくものであってよく、それゆえ、サイクリック・ボルタモグラムに基づいて算出される表面積・比表面積であってよい。   The “relatively small surface area of the electrode having the protective layer” with respect to the electrode of the present invention may be obtained by an electrochemical measurement, and particularly, the surface area / ratio obtained through the capacitance measurement of the electric double layer. It may be a surface area. In this regard, the “relatively small surface area of the electrode with the protective layer” may be based on cyclic voltammetry (CV), and is therefore calculated on the basis of the cyclic voltammogram -It may be a specific surface area.

サイクリック・ボルタンメトリーでは、電極電位が掃引され、応答電流の測定を通じて判明する静電容量に基づいて表面積が求められるところ(図2参照)、本発明の電極では保護層を有する電極の表面積が保護層を有しない電極の表面積の20%〜90%程度と小さくなっている。つまり、サイクリック・ボルタンメトリーに基づいて得られる表面積・比表面積の点で保護層を有する電極が保護層を有しない電極よりも20%〜90%程度と小さくなっているといえる。   In cyclic voltammetry, the electrode potential is swept, and the surface area is determined based on the capacitance determined through measurement of the response current (see FIG. 2). In the electrode of the present invention, the surface area of the electrode having the protective layer is protected. It is as small as about 20% to 90% of the surface area of the electrode having no layer. That is, it can be said that the electrode having the protective layer is about 20% to 90% smaller than the electrode having no protective layer in terms of the surface area and the specific surface area obtained based on the cyclic voltammetry.

本発明でいう「サイクリック・ボルタンメトリーに基づく比表面積」とは、電気化学測定マニュアル 基礎編「(第9版、丸善株式会社、編者社団法人電気化学会、第37頁〜第44頁)」で説明されているCV測定で得られる表面積のことを意味している。より具体的にいえば、本発明における「サイクリック・ボルタンメトリーに基づく比表面積」は、オートマチックポラリゼーションシステムHSV−110(北斗電工株式会社)の計測装置を用いて得られる表面積のことを指している。かかる計測装置における測定手順(評価手法)および測定条件を詳述しておくと以下のようになる。

測定手順(評価手法)
(1)まず、図2のような測定セル組む。
(2)次いで、HSV−110の端子を作用極、対極および参照極と接続する。
(3)作用極の前処理を行う。
(4)所定の走査速度で測定を行う。

測定条件
・測定時の温度:室温(約25℃)
・電解液 :0.5M 硫酸水溶液
・作用極 :当該発明電極(“保護層を有する電極”)および比較用の電極(“保護層を有しない電極”)のいずれかの電極(電解面積10mm×10mm)
・対極 :白金板(25mm×25mm)
・参照電極:銀塩化銀電極

・前処理条件:0.5〜1.0V(vs.Ag/AgCl)の範囲を100mV/sの走査速度にて10サイクル行う。

・測定条件:0.5〜1.0V(vs.Ag/AgCl)の範囲を10mV/sの走査速度にて3サイクル行う。
The term “specific surface area based on cyclic voltammetry” as used in the present invention means “Basic Edition of Electrochemical Measurement Manual” (9th edition, Maruzen Co., Ltd., The Institute of Electrical Chemistry, pp. 37-44). It refers to the surface area obtained in the described CV measurement. More specifically, the “specific surface area based on cyclic voltammetry” in the present invention refers to a surface area obtained by using a measuring device of an automatic polarization system HSV-110 (Hokuto Denko Corporation). I have. The measurement procedure (evaluation method) and measurement conditions in such a measurement device will be described below in detail.

Measurement procedure (evaluation method)
(1) First, a measurement cell as shown in FIG. 2 is assembled.
(2) Next, the terminals of the HSV-110 are connected to the working electrode, the counter electrode, and the reference electrode.
(3) Perform pretreatment of the working electrode.
(4) Perform measurement at a predetermined scanning speed.

Measurement conditions and temperature during measurement: room temperature (about 25 ° C)
-Electrolyte solution: 0.5M sulfuric acid aqueous solution-Working electrode: Either the electrode of the invention ("electrode with protective layer") or the electrode for comparison ("electrode without protective layer") (electrolysis area 10mm x 10mm)
-Counter electrode: Platinum plate (25 mm x 25 mm)
・ Reference electrode: Silver-silver chloride electrode

Pretreatment conditions: A cycle of 0.5 to 1.0 V (vs. Ag / AgCl) is performed at a scanning speed of 100 mV / s for 10 cycles.

Measurement conditions: A cycle of 0.5 to 1.0 V (vs. Ag / AgCl) is performed at a scanning speed of 10 mV / s for 3 cycles.

保護層を有しない電極の表面積Sについて詳述しておく。かかる表面積の対象となる保護層を有しない電極は、保護層形成前の電極であってもよい。つまり、表面積測定に供される電極は、本発明の電極の前駆体となる保護層形成前の電極であってもよい。 Previously described in detail the surface area S b of the electrode having no protective layer. The electrode having no protective layer which has such a surface area may be an electrode before the protective layer is formed. That is, the electrode used for the surface area measurement may be an electrode before the formation of the protective layer which is a precursor of the electrode of the present invention.

上記説明から分かるように、本発明において「保護層を有しない電極」とは、本発明の電解めっき用電極から保護層のみが除された構成とみなせる電極のことを意味している。したがって、ある好適な態様では、「保護層を有しない電極」は、電極基材と、その上に設けられる触媒層とから構成される電極であって、最表層として触媒層が設けられている電極である。なお、このような電極は、後述する“中間層”を有する構成であってもよく、それゆえ、「保護層を有しない電極」は、最表層として触媒層を有しつつも、触媒層と電極基材との間に中間層を付加的に有する電極であってもよい。   As understood from the above description, the “electrode without a protective layer” in the present invention means an electrode that can be regarded as a configuration in which only the protective layer is removed from the electrode for electrolytic plating of the present invention. Therefore, in a preferred embodiment, the “electrode without a protective layer” is an electrode composed of an electrode substrate and a catalyst layer provided thereon, wherein the catalyst layer is provided as the outermost layer. Electrodes. Note that such an electrode may have a configuration having an “intermediate layer” to be described later. Therefore, an “electrode without a protective layer” has a catalyst layer as the outermost layer, The electrode may additionally have an intermediate layer between the electrode base material.

なお、本発明では、保護層を有しない電極の表面積Sは、電解めっき用の電極(例えば、ダイソーエンジニアリング株式会社製、MD−100またはMD−160)の表面積を便宜上採用してよい。かかる電極(例えば、MD−100またはMD−160)は、市販の電解めっき用の電極であるところ、電極基材に設けられた触媒層を有するなどの点で上記前駆体の電極に相当し得るので、その電極の表面積を本発明における「表面積S」とみなしてよい。 In the present invention, the surface area S b of the electrode having no protective layer, electrodes for electrolytic plating (e.g., Daiso Engineering Co., MD-100 or MD-160) surface for convenience may be adopted for. Such an electrode (for example, MD-100 or MD-160), which is a commercially available electrode for electrolytic plating, may correspond to the precursor electrode in that it has a catalyst layer provided on an electrode substrate. Therefore, the surface area of the electrode may be regarded as “surface area S b ” in the present invention.

本発明の電解めっき用の電極は、種々の態様で具現化され得る。例えば、以下の態様が考えられる。   The electrode for electrolytic plating of the present invention can be embodied in various modes. For example, the following aspects are considered.

(トップコート保護層)
かかる電極の態様では、保護層がトップコートの形態を有している。つまり、保護層50が、図1に示すように電極100において最上層を成している。これは、電解めっき法による金属箔の製造時に保護層が電解液と直接的に接し、電解液に対する触媒層の保護作用が、かかる保護層の存在で直接的に奏されることを意味している。
(Top coat protective layer)
In such an embodiment of the electrode, the protective layer has a form of a top coat. That is, the protective layer 50 forms the uppermost layer in the electrode 100 as shown in FIG. This means that the protective layer is in direct contact with the electrolytic solution during the production of the metal foil by the electrolytic plating method, and the protective action of the catalyst layer against the electrolytic solution is directly provided by the presence of such a protective layer. I have.

最上層を成すので、保護層は露出しており、その上には付加的な層などが設けられていない。本発明では、このような保護層を有する電極が、好ましくは保護層を有しない電極の表面積の20%〜90%程度と小さくなっている。   Since it forms the uppermost layer, the protective layer is exposed, and no additional layers or the like are provided thereon. In the present invention, the electrode having such a protective layer is preferably as small as about 20% to 90% of the surface area of the electrode having no protective layer.

(薄膜形態の保護層)
かかる態様では、保護層が薄膜形態を有している。つまり、触媒層の保護のための層が、肉厚な形態となっておらず、電解めっき用の電極の軽量化などに少なくとも寄与し得る。
(Protective layer in thin film form)
In such an embodiment, the protective layer has a thin film form. That is, the layer for protecting the catalyst layer is not in a thick form, and can at least contribute to the weight reduction of the electrode for electrolytic plating.

具体的には、保護層が例えば15μm以下の平均厚さを有している。このような15μm以下の薄膜形態の保護層であっても、本発明の電極では、電解金属箔製造時に触媒消耗の抑制効果が奏され得る。保護層の平均厚さは、より好ましくは10μm以下であり、さらに好ましくは8μm以下である。一方、保護層の平均厚さの下限値は、例えば4μmであり、3μm、2μmまたは1μmなどであってもよい。   Specifically, the protective layer has an average thickness of, for example, 15 μm or less. Even with such a protective layer in the form of a thin film having a thickness of 15 μm or less, the electrode of the present invention can exert an effect of suppressing catalyst consumption during the production of an electrolytic metal foil. The average thickness of the protective layer is more preferably 10 μm or less, and further preferably 8 μm or less. On the other hand, the lower limit of the average thickness of the protective layer is, for example, 4 μm, and may be 3 μm, 2 μm, or 1 μm.

本明細書でいう「保護層の平均厚さ」とは、SEM画像などの顕微鏡写真・画像に基づいた保護層の断面視(例えば、日本電子製、型式JSM−IT500HRで撮像した断面画像)において、任意の10点の平均(相加平均)を指している。なお、このような“平均”厚さの意味合いは、他の層についても同様に適用され得る。   The “average thickness of the protective layer” in the present specification refers to a cross-sectional view of the protective layer based on a micrograph / image such as an SEM image (for example, a cross-sectional image taken by model JSM-IT500HR manufactured by JEOL Ltd.). , Mean 10 points (arithmetic mean). It should be noted that such "average" thickness implications can be applied to other layers as well.

(中間層を有する電極積層構造)
かかる態様では、電極の積層構造が中間層を付加的に有している。具体的には、図3に示すように、電解金属箔製造用の電極100が、電極基材10と触媒層30との間に中間層60を更に有している。
(Electrode lamination structure with intermediate layer)
In such an embodiment, the laminated structure of the electrodes additionally has an intermediate layer. Specifically, as shown in FIG. 3, the electrode 100 for producing an electrolytic metal foil further includes an intermediate layer 60 between the electrode substrate 10 and the catalyst layer 30.

特に制限されるわけではないが、中間層が存在すると、電極基材の保護特性が向上したり、あるいは、触媒層の電極基材への密着強度が向上したりする効果が奏され得る。図示する態様などから分かるように、「中間層」の“中間”とは、電極の基材を成す部分と触媒が部分との間に層が設けられていることに基づいている。   Although not particularly limited, the presence of the intermediate layer can provide the effect of improving the protective properties of the electrode substrate or improving the adhesion strength of the catalyst layer to the electrode substrate. As can be seen from the illustrated embodiment and the like, the “intermediate” of the “intermediate layer” is based on the fact that a layer is provided between the portion forming the base material of the electrode and the catalyst.

あくまでも例示にすぎないが、中間層の平均厚さは、5μm〜20μm程度であってよい。また、中間層の材質は、タンタルなどであってよく、更にはチタンなどが含まれていてもよい。   Although it is only an example, the average thickness of the intermediate layer may be about 5 μm to 20 μm. The material of the intermediate layer may be tantalum or the like, and may further include titanium or the like.

(保護層の複合成分態様)
かかる態様では、保護層の材質が単一ではなく、複数の成分から成っている。上述したように、保護層は、遷移金属を含んで成ることが好ましいところ、かかる遷移金属として少なくとも2種の金属が保護層に含まれている。これにより、保護層が、より好適な保護特性を発揮しやすくなる。
(Composite component embodiment of protective layer)
In such an embodiment, the material of the protective layer is not a single material but consists of a plurality of components. As described above, the protective layer preferably includes a transition metal. However, at least two kinds of transition metals are included in the protective layer. This makes it easier for the protective layer to exhibit more suitable protective properties.

ある好適な1つの態様では、2種の金属が、白金族元素の金属と、白金族元素以外の元素の金属となっている。例えば、第5族元素の金属および白金族元素の金属となっている。つまり、保護層が、白金族元素とそれ以外の元素との双方の金属を含んで成り、好ましくは白金族元素と第5族元素との双方の金属成分を含んで成る。かかる場合、好ましくは、白金族以外の金属の方が白金族元素の金属よりも相対的に多くなっている。白金族以外の金属は電極触媒として活性が低く、電気化学的な反応を起こさないからである。例えば、保護層の白金族元素以外の金属(例えば第5族元素金属)の含量が、50重量%(50重量%を含まず)〜98重量%、好ましくは60重量%〜98重量%、より好ましくは70重量%〜98重量%、例えば80重量%〜98重量%であるのに対して、白金族元素金属の含量が、2重量%〜50重量%、好ましくは2重量%〜40重量%、より好ましくは2重量%〜30重量%、例えば2重量%〜20重量%等であってよい。   In a preferred embodiment, the two metals are a metal of a platinum group element and a metal of an element other than the platinum group element. For example, it is a metal of a group 5 element and a metal of a platinum group element. That is, the protective layer contains both metals of the platinum group element and the other elements, and preferably contains both metal components of the platinum group element and the fifth group element. In such a case, preferably, the metal other than the platinum group is relatively more than the metal of the platinum group element. This is because metals other than the platinum group have low activity as an electrode catalyst and do not cause an electrochemical reaction. For example, the content of a metal other than the platinum group element (for example, a Group 5 element metal) in the protective layer is 50% by weight (not including 50% by weight) to 98% by weight, preferably 60% by weight to 98% by weight, Preferably it is 70% to 98% by weight, for example 80% to 98% by weight, whereas the content of platinum group metal is 2% to 50% by weight, preferably 2% to 40% by weight. And more preferably 2% to 30% by weight, such as 2% to 20% by weight.

保護層に含まれる複合成分としては、第5族元素がタンタル(Ta)であって、白金族元素がイリジウム(Ir)であってもよい。つまり、第5族元素としてのタンタル(Ta)と、白金族元素としてのイリジウム(Ir)との組合せであってよく、そのような遷移金属の複合成分から保護層が成っていてよい。より具体的な例を挙げていえば、例えばタンタル(Ta)とイリジウム(Ir)とを主成分とする保護層について、タンタル(Ta)成分の含量が、50重量%(50重量%を含まず)〜98重量%、好ましくは60重量%〜98重量%、より好ましくは70重量%〜98重量%、例えば80重量%〜98重量%であるのに対して、イリジウム(Ir)成分の含量が、2重量%〜50重量%、好ましくは2重量%〜40重量%、より好ましくは2重量%〜30重量%、例えば2重量%〜20重量%であってよい。   As the composite component included in the protective layer, the Group 5 element may be tantalum (Ta) and the platinum group element may be iridium (Ir). That is, it may be a combination of tantalum (Ta) as a Group 5 element and iridium (Ir) as a platinum group element, and the protective layer may be made of a composite component of such a transition metal. To give a more specific example, for example, for a protective layer mainly containing tantalum (Ta) and iridium (Ir), the content of the tantalum (Ta) component is 50% by weight (not including 50% by weight). To 98% by weight, preferably 60% to 98% by weight, more preferably 70% to 98% by weight, for example 80% to 98% by weight, while the content of the iridium (Ir) component is It may be 2% to 50% by weight, preferably 2% to 40% by weight, more preferably 2% to 30% by weight, for example 2% to 20% by weight.

以下では、本発明のより良い理解のために「電解めっき用電極の製造方法」および「電解めっき用電極を用いた電解金属箔の製造装置」について説明しておく。   Hereinafter, for a better understanding of the present invention, “a method for manufacturing an electrode for electrolytic plating” and “a device for manufacturing an electrolytic metal foil using an electrode for electrolytic plating” will be described.

《電解めっき用電極の製造方法》
本発明の電解めっき用電極は、電極基材に触媒層を形成して触媒層付き電極を得た後、それに保護層を設けることで得ることができる。
<< Method of manufacturing electrode for electrolytic plating >>
The electrode for electrolytic plating of the present invention can be obtained by forming a catalyst layer on an electrode substrate to obtain an electrode with a catalyst layer, and then providing a protective layer thereon.

触媒層は、電極基材上に設けることができるのであれば、いずれの手法で形成してもよい。1つ例示すれば、触媒層は焼成を経ることで形成することができる。具体的には、触媒層前駆体に相当する原料液を電極基材に塗布して乾燥させ、次いで焼成に付すことによって、触媒層を形成できる。かかる塗布・乾燥・焼成は、以下で詳述する保護層形成におけるのと同様に行うことができる。なお、触媒層付き電極は、市販の電解めっき用(例えば、電解金属箔用)の電極などを利用してもよく、例えば、ダイソーエンジニアリング株式会社製の電極の品番MD−100、MD−160などを用いてもよい。   The catalyst layer may be formed by any method as long as it can be provided on the electrode substrate. As one example, the catalyst layer can be formed by firing. Specifically, the catalyst layer can be formed by applying a raw material liquid corresponding to the catalyst layer precursor to the electrode base material, drying the applied material, and then subjecting it to firing. Such application, drying, and baking can be performed in the same manner as in the formation of the protective layer described in detail below. In addition, the electrode with a catalyst layer may use a commercially available electrode for electrolytic plating (for example, for electrolytic metal foil) or the like, for example, an electrode number MD-100 or MD-160 manufactured by Daiso Engineering Co., Ltd. May be used.

次いで、保護層の形成が行われるが、電極の触媒層上に設けることができるのであれば、いずれの手法で保護層を形成してもよい。1つ例示すれば、保護層は焼成を経ることで形成できる。   Next, a protective layer is formed. The protective layer may be formed by any method as long as it can be provided on the catalyst layer of the electrode. As one example, the protective layer can be formed by firing.

具体的には、保護層前駆体に相当する原料液を触媒層上に塗布して乾燥させ、次いで焼成に付すことによって、保護層を形成できる。原料液は、あくまでも例示にすぎないが、遷移金属と、それを溶解させる有機溶媒および/または水などの溶媒を少なくとも含んで成る。遷移金属は、上述したような第5族元素の金属などであり、一例を挙げるとタンタル(Ta)である。また、原料液の遷移金属としては白金族元素の金属が更に含まれていてもよく、例えば、タンタル(Ta)とイリジウム(Ir)との組合せが含まれていてよい。有機溶剤としては、特に制限されるわけではないが、メタノール、エタノール、プロパノール(n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール)、ブチルアルコール(n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、および、tert-ブチルアルコール)等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)のようなケトン類;α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオールを含むテルペン類;エチレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールジアルキルエーテル類;ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類;ジエチレングリコールジアルキルエーテル類;エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類を単独で用いることができる他、これらの溶剤から選ばれた少なくとも1種類または2種類以上の溶剤から成る混合物も用いることができる。なお、保護層の原料液には添加剤(あくまでも1つの例示にすぎないが例えば無機酸など)が原料液に加えられていてもよい。   Specifically, a protective layer can be formed by applying a raw material liquid corresponding to the protective layer precursor on the catalyst layer, drying the resultant, and then subjecting it to firing. The raw material liquid is at least an example, but at least includes a transition metal and a solvent such as an organic solvent and / or water that dissolves the transition metal. The transition metal is a metal of Group 5 element as described above, for example, tantalum (Ta). In addition, the transition metal of the raw material liquid may further include a metal of a platinum group element, for example, a combination of tantalum (Ta) and iridium (Ir). Examples of the organic solvent include, but are not limited to, methanol, ethanol, propanol (n-propyl alcohol, isopropyl alcohol), and butyl alcohol (n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, and tert-butyl). Alcohols such as alcohols); ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone (MIBK); terpenes including α-terpineol, β-terpineol and γ-terpineol; ethylene glycol monoalkyl ethers; ethylene glycol dialkyl ethers; Diethylene glycol monoalkyl ethers; diethylene glycol dialkyl ethers; ethylene glycol monoalkyl ether acetates; ethylene glycol dialkyl ether acetate Tates; diethylene glycol monoalkyl ether acetates; diethylene glycol dialkyl ether acetates; propylene glycol monoalkyl ethers; propylene glycol dialkyl ethers; propylene glycol monoalkyl ether acetates can be used alone or selected from these solvents. Mixtures of at least one or two or more of the above solvents can also be used. Note that an additive (for example, an inorganic acid or the like is merely one example) may be added to the raw material liquid of the protective layer.

保護層前駆体の塗布は、制限するわけではないが、例えば、吹き付け法、ハケ塗り法、浸漬法などによって行うことができる。触媒層上に塗布された保護層前駆体は、溶媒の気化により減じるべく乾燥に付される。よって、塗布された保護層前駆体を高温下の乾燥に付してよく、あるいは、塗布された保護層前駆体を減圧下または真空下に置いてもよい。高温下の乾燥を行う場合では、例えば、塗布された保護層前駆体を大気圧下で80〜200℃程度(1つ例示すると100℃〜150℃)の乾燥温度条件下に2〜40分程度付すことが好ましい。また、減圧下または真空下に置く場合では、塗布された保護層前駆体を、例えば7〜0.1Paの減圧下または真空下に置くことが好ましい。必要に応じて「減圧下または真空下」と「熱処理」とを組み合わせてもよい。乾燥温度条件下に付すより具体的な態様を1つ例示しておくと、適当な乾燥機(例えば、大同工業所、防爆乾燥機、DBO3−450など)を用いることによって塗布された保護層前駆体の乾燥を行うことができる。このような乾燥に付された後、保護層前駆体は、焼成に付される。焼成温度は、好ましくは300℃〜600℃、より好ましくは350℃〜550℃である。焼成時間は、特に制限するわけではないが、好ましくは5〜90分程度、より好ましくは10〜60分程度である。より具体的な態様を例示しておくと、適当な焼成炉(例えば、電気炉、ガス炉、赤外線炉などの加熱炉)を用いることによって焼成を行うことができる。以上のような塗布、乾燥および焼成を経ることによって、最終的には所望の保護層が得られる。   The application of the protective layer precursor is not limited, but can be performed by, for example, a spraying method, a brush coating method, a dipping method, or the like. The protective layer precursor applied on the catalyst layer is dried so as to be reduced by evaporation of the solvent. Thus, the applied protective layer precursor may be subjected to drying at an elevated temperature, or the applied protective layer precursor may be placed under reduced pressure or vacuum. In the case of drying at a high temperature, for example, the applied protective layer precursor is dried under atmospheric pressure at a drying temperature of about 80 to 200 ° C. (one example is 100 ° C. to 150 ° C.) for about 2 to 40 minutes. It is preferred to attach. In the case where the protective layer precursor is placed under reduced pressure or under vacuum, the applied protective layer precursor is preferably placed under reduced pressure or vacuum of, for example, 7 to 0.1 Pa. If necessary, “under reduced pressure or under vacuum” and “heat treatment” may be combined. One more specific mode of applying the drying temperature condition is to exemplify a protective layer precursor applied by using an appropriate dryer (for example, Daido Kogyosho, explosion-proof dryer, DBO3-450, etc.). Drying of the body can be performed. After being subjected to such drying, the protective layer precursor is subjected to firing. The firing temperature is preferably from 300C to 600C, more preferably from 350C to 550C. The firing time is not particularly limited, but is preferably about 5 to 90 minutes, more preferably about 10 to 60 minutes. More specifically, the firing can be performed by using an appropriate firing furnace (for example, a heating furnace such as an electric furnace, a gas furnace, or an infrared furnace). Through the above-described coating, drying and baking, a desired protective layer is finally obtained.

なお、塗布・乾燥・焼成は、1回に限らず、それよりも多く実施してもよい。保護層の厚さなどを適宜調整することが可能となるからである。あくまでも例示にすぎないが、塗布・乾燥・焼成の工程を例えば2〜10回程度行ってよい。   The application, drying, and baking are not limited to one time, and may be performed more times. This is because the thickness of the protective layer and the like can be appropriately adjusted. Although it is only an example, the steps of coating, drying and baking may be performed, for example, about 2 to 10 times.

《電解めっき用電極を用いた電解金属箔の製造装置》
本発明の電極が用いられる電解金属箔の製造装置は、本発明の電極100を陽極として備え、ドラム状の対極200を陰極として備えている(図1参照)。
<< Electrolytic metal foil manufacturing equipment using electrodes for electrolytic plating >>
An apparatus for manufacturing an electrolytic metal foil using the electrode of the present invention includes the electrode 100 of the present invention as an anode and the drum-shaped counter electrode 200 as a cathode (see FIG. 1).

電解金属箔の装置において、陽極と陰極との間は所望の離隔距離(両電極の近位面間の距離)となっており、例えば5〜25mm程度となっている。陽極として用いられる本発明の電極は、陰極に相対するように取り付けられる一方、陰極としてドラム状の対極は回転自在に設けられる。つまり、陰極が回転ドラムとして電解槽に設けられている。具体的には、陰極の回転ドラムの略下半分以上が電解槽の電解液(すなわち、めっき液)に浸漬されるように設けられることが好ましい。ドラム状の陰極自体は、電解金属箔製造に常套的なものであってよい。金属箔製造時においては、陰極のドラムが回転し、それが電解液に接触する際に電着がなされる。ドラムの回転に起因して、電解液に接触した陰極ドラムの一部が空気中へと露出されることになるが、その際にドラム表面から機械的に電着層が剥離される。これによって、所望の金属箔を得ることができる。金属箔は連続的に得られるので、それを巻き取るための適当なリール手段が設けられていてもよい。   In the apparatus using an electrolytic metal foil, a desired separation distance (a distance between the proximal surfaces of both electrodes) is provided between the anode and the cathode, for example, about 5 to 25 mm. The electrode of the present invention used as an anode is mounted so as to face the cathode, while a drum-shaped counter electrode is rotatably provided as the cathode. That is, the cathode is provided in the electrolytic cell as a rotating drum. Specifically, it is preferable that approximately the lower half or more of the rotating drum of the cathode is provided so as to be immersed in the electrolytic solution (that is, the plating solution) of the electrolytic cell. The drum-shaped cathode itself may be conventional in the production of electrolytic metal foil. During metal foil production, the cathode drum rotates and electrodeposits when it contacts the electrolyte. Due to the rotation of the drum, a part of the cathode drum that has come into contact with the electrolyte is exposed to the air. At this time, the electrodeposition layer is mechanically separated from the drum surface. Thereby, a desired metal foil can be obtained. Since the metal foil is obtained continuously, a suitable reel means for winding it may be provided.

電解金属箔の装置は、電極への給電のためのブスバーを更に有して成る。例えば、ブスバーが、電極の電極基材および/または支持基体に対して取り付けられていてよい。このようなブスバーによって、陽極と陰極との間に直流電流を流すことができ、所望の電鋳を実施することができる。また、支持基体などは、電解液の供給に資する供給口(例えば間隙部)を有していてよい。かかる供給口を介して、消費されるめっき成分を適宜補充することができるようになっていてよい。   The electrolytic metal foil device further comprises a bus bar for supplying power to the electrodes. For example, a busbar may be attached to the electrode substrate and / or support substrate of the electrode. With such a bus bar, a direct current can be passed between the anode and the cathode, and desired electroforming can be performed. Further, the support base or the like may have a supply port (for example, a gap) that contributes to the supply of the electrolytic solution. Through such a supply port, the consumed plating component may be appropriately replenished.

以上、本発明の各種態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく、特許請求の範囲に規定される発明の範囲から逸脱することなく種々の態様が当業者によって具現化され得ると理解されよう。   As described above, various aspects of the present invention have been described. However, the present invention is not limited thereto, and various aspects may be embodied by those skilled in the art without departing from the scope of the invention defined in the claims. It will be understood that it gets.

本発明に関連して各種の実証試験を実施した。   Various demonstration tests were performed in connection with the present invention.

『触媒消耗速度の相対比較』
電解液における添加剤影響ならびに本発明における保護層効果を確認すべく、電解試験を実施した。
`` Relative comparison of catalyst consumption rates ''
An electrolytic test was performed to confirm the effect of additives on the electrolyte and the effect of the protective layer in the present invention.

具体的には、実施例1〜4および比較例1ならびに「電解液の“添加剤無し”条件」に従って電解金属箔製造を模した電解試験を行い、触媒消耗速度を比較した。   Specifically, an electrolytic test simulating the production of an electrolytic metal foil was performed in accordance with Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 and “conditions for“ without additives ”of the electrolytic solution”, and the catalyst consumption rates were compared.

●実施例1
以下の試験電極を用いて電解試験を行った。
試験電極(電解金属箔製造用の陽極)
・電極積層構造:(下側)電極基材/中間層/触媒層/保護層(上側)
・電極基材
材質:バルブ金属(チタン)
厚さ:1〜3mm
・中間層
材質:タンタル
厚さ:5〜10μm
・触媒層
材質:白金族金属(イリジウム)
厚さ:5〜20μm
・保護層
材質:イリジウムおよびタンタル(Ir:Taの重量比:5:95)(イリジウム成分:東京化成工業製、タンタル成分:東京化成工業製)、
厚さ:5〜10μm
原料液(保護層前駆体)の溶媒:ブタノール(東京化成工業製)
原料液塗布後の乾燥温度:120℃
乾燥後の焼成温度:400℃
・保護層の調製方法
電極基材/中間層/触媒層の積層構造(中間層の介在で電極基材上に触媒層が設けられた積層構造)を有する市販の電解金属箔用の電極(ダイソーエンジニアリング株式会社製、品番:MD−160)に対して保護層前駆体の原料液を塗布、乾燥および焼成に付すことによって、トップコートとして保護層を形成した。塗布・乾燥・焼成の一連の工程は所定の厚みが得られるまで5〜10回繰り返した。
電解試験条件
・対極(陰極):白金板(10mm×10mm)
・参照電極:銀塩化銀電極
・電流密度:100A/dm
・電解温度:80℃
・電解液:20重量% HSO および 10重量% NaSO
・添加剤:サッカリン(東京化成工業製) 1000ppm
・触媒消耗速度の把握
初期触媒量W初期から「一定時間(T:300時間)の電気分解後の触媒量W電解後」を差し引き、それを時間Tで割ることで電極の触媒層の具体的な消耗速度Vを算出した。算出式は以下の通りである。なお、「初期触媒量W初期」および「電気分解後の触媒量W電解後」は、それぞれ蛍光X線分析(堀場製作所製 ハンドヘルド型蛍光X線分析装置 MESA Portable)によって求めた。
V=(W初期−W電解後)/T

●実施例2
保護層の焼成温度条件を“490℃”としたこと以外は、実施例1と同一条件で電極を作製して同一の電解試験を行った。
●実施例3
保護層の材質条件を“タンタル100%”としたこと以外は、実施例1と同一条件で電極を作製して同一の電解試験を行った。
●実施例4
保護層の材質条件を“タンタル100%”とすると共に、保護層の焼成温度条件を“490℃”としたこと以外は、実施例1と同一条件で電極を作製して同一の電解試験を行った。
●比較例1(保護層無し)
保護層を設けなかったこと以外は、実施例1と同一条件の電極で同一の電解試験を行った。より具体的には、ダイソーエンジニアリング株式会社製、品番MD−160の電極を電解試験に付した。
●電解液の“添加剤無し”条件
電解液が添加剤を含んでいない条件としたこと以外は、比較例1と同一の電解試験を行った。
● Example 1
An electrolytic test was performed using the following test electrodes.
Test electrode (anode for production of electrolytic metal foil)
・ Electrode laminated structure: (lower) electrode substrate / intermediate layer / catalyst layer / protective layer (upper)
・ Electrode base material: Valve metal (titanium)
Thickness: 1-3mm
・ Intermediate layer Material: Tantalum Thickness: 5-10 μm
・ Catalyst layer Material: Platinum group metal (iridium)
Thickness: 5-20 μm
-Protective layer Material: iridium and tantalum (weight ratio of Ir: Ta: 5:95) (iridium component: manufactured by Tokyo Chemical Industry, tantalum component: manufactured by Tokyo Chemical Industry),
Thickness: 5-10 μm
Solvent of raw material liquid (protective layer precursor): butanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry)
Drying temperature after application of raw material liquid: 120 ° C
Firing temperature after drying: 400 ° C
Preparation method of protective layer A commercially available electrode for a metal foil having a laminated structure of an electrode substrate / intermediate layer / catalyst layer (a laminated structure in which a catalyst layer is provided on an electrode substrate with an intermediate layer interposed therebetween) (Daiso The protective layer was formed as a top coat by applying, drying, and baking a raw material liquid of the protective layer precursor to Engineering Co., Ltd., product number: MD-160). A series of steps of coating, drying and baking were repeated 5 to 10 times until a predetermined thickness was obtained.
Electrolysis test conditions -Counter electrode (cathode): Platinum plate (10 mm x 10 mm)
・ Reference electrode: Silver-silver chloride electrode
・ Current density: 100 A / dm 2
・ Electrolysis temperature: 80 ° C
Electrolytic solution: 20 wt% H 2 SO 4 and 10 wt% Na 2 SO 4
・ Additive: Saccharin (Tokyo Kasei Kogyo) 1000ppm
Catalyst depletion rate of grasping initial catalytic amount W Initial from: Subtract "predetermined time (T 300 hours) a catalytic amount W after the electrolytic after electrolysis", specifically the catalyst layer of the electrode by dividing it by the time T Was calculated. The calculation formula is as follows. The “initial catalyst amount W initial stage” and “catalyst amount W after electrolysis W after electrolysis ” were each determined by X-ray fluorescence analysis (MESA Portable, a handheld X-ray fluorescence analyzer manufactured by Horiba, Ltd.).
V = (W initial- after W electrolysis ) / T

● Example 2
An electrode was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the firing temperature of the protective layer was set to "490 ° C.", and the same electrolytic test was performed.
● Example 3
An electrode was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the material condition of the protective layer was set to “100% tantalum”, and the same electrolytic test was performed.
● Example 4
An electrode was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the material condition of the protective layer was “100% tantalum” and the firing temperature condition of the protective layer was “490 ° C.”, and the same electrolytic test was performed. Was.
● Comparative Example 1 (without protective layer)
Except that the protective layer was not provided, the same electrolysis test was performed using the electrode under the same conditions as in Example 1. More specifically, an electrode of product number MD-160 manufactured by Daiso Engineering Co., Ltd. was subjected to an electrolytic test.
● "No additive" condition of electrolyte solution The same electrolysis test as in Comparative Example 1 was performed except that the electrolyte solution did not contain any additives.

試験結果を図4に示す。図4のグラフから以下の事項を把握することができた。
・電解液に用いられる添加剤は、電極の触媒層の消耗を促進する。
・保護層は、触媒層の保護に資する。
・特に、保護層を設けることによって触媒消耗速度が減じられ、保護層により触媒消耗が抑えられる。
The test results are shown in FIG. The following items could be understood from the graph of FIG.
-The additives used in the electrolyte promote the consumption of the catalyst layer of the electrode.
-The protective layer contributes to protection of the catalyst layer.
In particular, the provision of the protective layer reduces the catalyst consumption rate, and the protective layer suppresses catalyst consumption.

『保護層特性の確認試験』
触媒消耗を抑制する保護層の特性を確認すべく試験を行った。特に、本願発明者は、上記試験を通じて、電極面(頂面)の表面特性が異なっている可能性、すなわち、保護層を有する電極の表面特性が保護層を有しない電極と異なっている可能性があり得るとの認識を持つに至り、電極の表面積について確認する試験を行った。
"Confirmation test of protective layer characteristics"
A test was conducted to confirm the characteristics of the protective layer that suppresses catalyst consumption. In particular, the inventor of the present application has found that through the above test, the surface characteristics of the electrode surface (top surface) may be different, that is, the surface characteristics of the electrode having the protective layer may be different from those of the electrode having no protective layer. The test was conducted to confirm the surface area of the electrode.

具体的には、以下のサイクリック・ボルタンメトリーを行い、電極A、電極Bおよび電極Cの表面積を相対比較した。
電極A:「比較例1(保護層無し)」で使用した電極
電極B:「実施例2」で使用した電極
電極C:「実施例1」で使用した電極
サイクリック・ボルタンメトリー(CV)
CV計測装置として、オートマチックポラリゼーションシステムHSV−110(北斗電工株式会社)を用いた。
測定手順(評価手法)
(1)まず、図2のような測定セル組んだ。
(2)次いで、HSV−110の端子を作用極、対極および参照極と接続した。
(3)作用極の前処理を行った。
(4)所定の走査速度で測定を行った。
測定条件
・測定時の温度:室温(約25℃)
・電解液 :0.5M 硫酸水溶液
・作用極 :上記の電極A、電極Bおよび電極Cの各々(電解面積10mm×10mm)
・対極 :白金板(25mm×25mm)
・参照電極:銀塩化銀電極
・前処理条件:0.5〜1.0V(vs.Ag/AgCl)の範囲を100mV/sの走査速度にて10サイクル行った。
・測定条件:0.5〜1.0V(vs.Ag/AgCl)の範囲を10mV/sの走査速度にて3サイクル行った。
Specifically, the following cyclic voltammetry was performed, and the surface areas of the electrodes A, B, and C were relatively compared.
-Electrode A : electrode used in "Comparative Example 1 (no protective layer)"- Electrode B : electrode used in "Example 2" -Electrode C : electrode used in "Example 1"
Cyclic voltammetry (CV)
As a CV measuring device, an automatic polarization system HSV-110 (Hokuto Denko Co., Ltd.) was used.
Measurement procedure (evaluation method)
(1) First, a measurement cell as shown in FIG. 2 was assembled.
(2) Next, the terminals of the HSV-110 were connected to the working electrode, the counter electrode, and the reference electrode.
(3) Pretreatment of the working electrode was performed.
(4) Measurement was performed at a predetermined scanning speed.
Measurement conditions and temperature during measurement: room temperature (about 25 ° C)
・ Electrolyte: 0.5M sulfuric acid aqueous solution ・ Working electrode: Each of the above electrodes A, B and C (electrolysis area 10 mm × 10 mm)
-Counter electrode: Platinum plate (25 mm x 25 mm)
-Reference electrode: Silver-silver chloride electrode-Pretreatment conditions: 10 cycles were performed in the range of 0.5 to 1.0 V (vs. Ag / AgCl) at a scanning speed of 100 mV / s.
Measurement conditions: Three cycles were performed at a scanning speed of 10 mV / s in the range of 0.5 to 1.0 V (vs. Ag / AgCl).

結果を図5および図6に示す。図5および図6のグラフから以下の事項を把握することができる。
・保護層を有する電極の表面積は、保護層を有しない電極の表面積と比べて相対的に小さい表面積を有している。
・具体的には、保護層を有する電極の表面積が保護層を有しない電極の表面積の20%〜90%と小さくなっている。
The results are shown in FIGS. The following items can be grasped from the graphs of FIGS.
-The surface area of the electrode having the protective layer is relatively smaller than the surface area of the electrode having no protective layer.
-Specifically, the surface area of the electrode having the protective layer is as small as 20% to 90% of the surface area of the electrode having no protective layer.

上記の『触媒消耗速度の相対比較』および『保護層特性の確認試験』の双方に基づくと、触媒層上に保護層が設けられた電解めっき用の電極は、電解金属箔の製造時に触媒消耗が抑制される効果を奏し、そのような抑制効果に寄与する保護層を有する電極の表面積は保護層を有しない電極の表面積よりも相対的に小さい表面積を有することが分かった。   Based on both the "relative comparison of catalyst consumption rate" and "confirmation test of protective layer characteristics", the electrode for electrolytic plating with a protective layer provided on the catalyst layer is used during the production of electrolytic metal foil. It has been found that the surface area of the electrode having the protective layer contributing to such a suppressing effect has a relatively smaller surface area than the surface area of the electrode having no protective layer.

本発明に係る電極は、電解めっきが実施される様々な分野で利用することができる。特には、電解金属箔を製造する電鋳で好適に利用できる。あくまでも例示にすぎないが、プリント回路材または二次電池の電極集電体に用いられる電解金属箔を製造する装置の陽極として、本発明に係る電極を好適に利用することができる。   The electrode according to the present invention can be used in various fields where electrolytic plating is performed. In particular, it can be suitably used in electroforming for producing an electrolytic metal foil. Although merely an example, the electrode according to the present invention can be suitably used as an anode of an apparatus for producing an electrolytic metal foil used for a printed circuit material or an electrode current collector of a secondary battery.

10 電極基材
30 触媒層
50 保護層
60 中間層
100 電解めっき用の電極
150 基体
200 対極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrode base material 30 Catalyst layer 50 Protective layer 60 Intermediate layer 100 Electrode for electroplating 150 Substrate 200 Counter electrode

Claims (13)

電解めっき用電極であって、
電極基材、
前記電極基材上に設けられる触媒層、および
前記触媒層上に設けられる保護層
を有して成り、
前記保護層を有する電極の表面積が、保護層を有しない電極の表面積と比べて相対的に小さい表面積を有する、電解めっき用電極。
An electrode for electrolytic plating,
Electrode substrate,
Comprising a catalyst layer provided on the electrode substrate, and a protective layer provided on the catalyst layer,
An electrode for electrolytic plating, wherein the surface area of the electrode having the protective layer is relatively smaller than the surface area of the electrode having no protective layer.
前記保護層を有する電極の表面積Sは、前記保護層を有しない電極の表面積Sとの関係で0.2×S≦S≦0.9×Sの条件を満たす、請求項1に記載の電解めっき用電極。 The surface area S a of the electrode having a protective layer satisfies the condition of 0.2 × S b ≦ S a ≦ 0.9 × S b in relation to the surface area S b of the electrode having no the protective layer, claim 2. The electrode for electrolytic plating according to 1. 前記表面積が、サイクリック・ボルタンメトリーに基づく比表面積である、請求項1または2に記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 1, wherein the surface area is a specific surface area based on cyclic voltammetry. 前記保護層が、前記電極において最上層を成している、請求項1〜3のいずれかに記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective layer forms an uppermost layer in the electrode. 前記電極が電解めっき用陽極に相当する、請求項1〜4のいずれかに記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 1, wherein the electrode corresponds to an anode for electrolytic plating. 前記保護層が、遷移金属を含んで成る、請求項1〜5のいずれかに記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to any one of claims 1 to 5, wherein the protective layer comprises a transition metal. 前記遷移金属が第5族元素の金属である、請求項6に記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 6, wherein the transition metal is a metal of a Group 5 element. 前記保護層がタンタルを含んで成る、請求項6または7に記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 6, wherein the protective layer comprises tantalum. 前記遷移金属として少なくとも2種の金属が前記保護層に含まれる、請求項6に記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 6, wherein at least two kinds of metals are included in the protective layer as the transition metal. 前記2種の金属が、第5族元素の金属および白金族元素の金属である、請求項9に記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 9, wherein the two kinds of metals are a metal of a group 5 element and a metal of a platinum group element. 前記触媒層が、白金族元素の金属を含んで成る、請求項1〜10のいずれかに記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to claim 1, wherein the catalyst layer includes a metal of a platinum group element. 前記電極基材が、バルブ金属を含んで成る、請求項1〜11のいずれかに記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to any one of claims 1 to 11, wherein the electrode base material includes a valve metal. 前記電極基材と前記触媒層との間に中間層を更に有して成る、請求項1〜12のいずれかに記載の電解めっき用電極。 The electrode for electrolytic plating according to any one of claims 1 to 12, further comprising an intermediate layer between the electrode substrate and the catalyst layer.
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