JP3119446B2 - Electrode and method of manufacturing the same - Google Patents

Electrode and method of manufacturing the same

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JP3119446B2 JP10064930A JP6493098A JP3119446B2 JP 3119446 B2 JP3119446 B2 JP 3119446B2 JP 10064930 A JP10064930 A JP 10064930A JP 6493098 A JP6493098 A JP 6493098A JP 3119446 B2 JP3119446 B2 JP 3119446B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリイオン整
水器用電極として、あるいは、めっき、電着塗装、排水
中の重金属、貴金属回収の際の電極として有用な高効率
フェライト電極及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency ferrite electrode useful as an electrode for an alkali ion water purifier, or as an electrode for the recovery of heavy metals and precious metals in plating, electrodeposition coating and wastewater, and a method for producing the same. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで、フェライト電極としては、パ
イプ状の一端を閉塞したフェライト中空体に、銅、アル
ミニウム、チタン、黄銅、鉄、亜鉛めっきした鉄、ステ
ンレス鋼などの金属部材を導電性接着剤、例えば銀を含
むエポキシ樹脂やフェノール樹脂で接着したもの(実公
昭56−40852号公報)、フェライト中空体とその
中に挿入した金属部材を、はんだや鉛を用いて接着した
もの(実公昭56−40855号公報)、フェライト中
空体とその中に挿入した鉄を、鉛、はんだ、銀又はグラ
ファイト含有エポキシ樹脂で接着したもの(実公昭61
−18044号公報)などが知られている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a ferrite electrode, a metal member such as copper, aluminum, titanium, brass, iron, galvanized iron, stainless steel or the like is conductively bonded to a ferrite hollow body having a pipe-shaped end closed. (Eg, epoxy resin or phenol resin containing silver (Japanese Utility Model Publication No. 56-40852)), a ferrite hollow body and a metal member inserted therein are bonded using solder or lead (Japanese Utility Model Application Publication No. No. 56-40855), a ferrite hollow body and iron inserted therein adhered with an epoxy resin containing lead, solder, silver or graphite (J.
-18044).

【0003】しかしながら、これらのフェライト電極
は、簡単に金属部材とフェライトとの接続を行うことが
できるという利点はあるが、導電性接着剤に起因する種
々の欠点を伴っている。すなわち、エポキシ樹脂系やフ
ェノール樹脂系の導電性接着剤は、接着時の硬化反応の
際に、樹脂の体積が縮小するため、内部に多数のボイド
が発生し、全体的に均一な接着面を形成せず、線接着や
点接着になり、接着面積が小さく、接着力が低下するの
を免れない。そして、通電時に、狭い接着部分に電流が
集中して局所的な加熱が行われ、この部分の破損や異常
消耗を生じる原因となっていた。
[0003] However, these ferrite electrodes have an advantage that the connection between the metal member and the ferrite can be easily performed, but have various drawbacks caused by the conductive adhesive. That is, the epoxy resin or phenolic resin-based conductive adhesive reduces the volume of the resin during the curing reaction at the time of bonding, so that a large number of voids are generated inside and a uniform bonding surface as a whole is obtained. Without forming, it becomes line bonding or point bonding, the bonding area is small, and the bonding strength is inevitably reduced. Then, at the time of energization, the current is concentrated on the narrow adhesive portion and local heating is performed, which causes damage or abnormal wear of this portion.

【0004】他方、はんだや鉛を用いて接着する場合に
は、通電時の発熱による熱膨張が、これらとフェライト
との間で差があるためストレスを生じるが、はんだや鉛
は、このストレスを緩和することができないため、電極
が破壊され、フェライト部分が完全に消耗するまで使用
できないという欠点があった。
On the other hand, when bonding is performed using solder or lead, thermal expansion due to heat generation during energization causes stress due to a difference between the ferrite and ferrite. Since it cannot be relaxed, there is a disadvantage that the electrode is destroyed and cannot be used until the ferrite portion is completely consumed.

【0005】これらの欠点は、低い電流密度、例えば1
0A/dm2以下の電流密度で使用する場合にはあまり
問題とはならないが、高い電流密度、例えば15A/d
2以上で使用する場合には、著しい可使寿命の低下を
もたらす。そのため、従来は、電極の数を増加したり、
電極を大型化することによって、これに対応していた
が、スペースがとれない場合には、対応できないという
制限があった。
[0005] These disadvantages include low current densities, eg, 1
When used at a current density of 0 A / dm 2 or less, there is not much problem, but a high current density, for example, 15 A / d 2
When used in m 2 or more results in a significant decrease in pot life. Therefore, conventionally, the number of electrodes was increased,
This has been dealt with by increasing the size of the electrodes. However, there is a limitation that this cannot be done if space is not available.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したよ
うな従来のフェライト電極がもつ欠点を克服し、フェラ
イト部分と給電体との接着を均一に行わせ、良好な導電
性と十分な接着強度を得ることにより、15A/dm2
以上、さらに25A/dm2以上の高い電流密度領域に
おいても、長時間にわたって安定に使用しうるフェライ
ト電極を提供することを目的としてなされたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention overcomes the above-mentioned drawbacks of the conventional ferrite electrode, allows the ferrite portion to be uniformly bonded to the power feeder, and has good conductivity and sufficient bonding. By obtaining strength, 15 A / dm 2
As described above, an object of the present invention is to provide a ferrite electrode that can be used stably for a long time even in a high current density region of 25 A / dm 2 or more.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、フェライ
ト電極におけるフェライト部分と給電体との間の接着を
均一に行い、接着面積が広く、かつ通電時の発熱に対し
ても十分に対応でき、破壊や異常消耗を生じることのな
いフェライト電極を開発するために鋭意研究を重ねた結
果、フェライト部分と給電体との接続に、接着時に体積
膨張して両者を広い接触面積で強固に接着させることが
でき、かつ通電時の発熱によるストレスを緩和しうるも
の、すなわち導電性発泡プラスチックを用いればよいこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至っ
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have made uniform the bonding between the ferrite portion of the ferrite electrode and the power supply, have a large bonding area, and sufficiently cope with heat generation during energization. As a result of intensive research to develop a ferrite electrode that does not cause breakage or abnormal wear, the volume of the ferrite part and the power supply body expands when bonded and adheres firmly with a wide contact area The present inventors have found that it is possible to use a conductive foamed plastic that can reduce the stress caused by heat generation at the time of energization, that is, a conductive foamed plastic, and have accomplished the present invention based on this finding.

【0008】すなわち、本発明は、フェライト中空円筒
体と、その中に挿入された給電体と、両者を接着するバ
インダーとで構成された電極において、バインダーとし
て導電性発泡プラスチックを用いたことを特徴とするフ
ェライト電極を提供するものである。そして、本発明方
法に従えば、このフェライト電極は、フェライト中空円
筒体に給電体を挿入し、両者の間隙に導電性微粉末と発
泡剤を含むプラスチック原料を充填し、発泡させること
によって簡単に製造することができる。
That is, the present invention is characterized in that an electrically conductive foamed plastic is used as a binder in an electrode composed of a ferrite hollow cylinder, a power supply inserted therein, and a binder for bonding the two. To provide a ferrite electrode. According to the method of the present invention, the ferrite electrode is easily formed by inserting a power feeder into a ferrite hollow cylindrical body, filling a gap between the two with a plastic raw material containing a conductive fine powder and a foaming agent, and foaming. Can be manufactured.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のフェライト電極において
は、バインダーとして導電性発泡プラスチックを用いた
点のみが従来のフェライト電極と異なっているので、他
の構成部分はすべて従来のフェライト電極と同じものと
することができる。図1は、本発明のフェライト電極の
1例の縦断面図であって、フェライト円筒体1の中に給
電体2が挿入され、両者の間隙に導電性発泡プラスチッ
ク3が充填されて両者を接着している。この例において
は、円筒体1の一端は開放され、他端は閉塞されている
が、所望ならば両端を開放して給電体を貫通させた形状
に構成することもできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ferrite electrode of the present invention differs from the conventional ferrite electrode only in that conductive foamed plastic is used as a binder, and all other components are the same as the conventional ferrite electrode. It can be. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one example of a ferrite electrode of the present invention, in which a power feeder 2 is inserted into a ferrite cylinder 1 and a gap between the two is filled with a conductive foamed plastic 3 to bond the two. doing. In this example, one end of the cylindrical body 1 is open and the other end is closed. However, if desired, the cylindrical body 1 may be formed in a shape in which both ends are open and the power feeder is penetrated.

【0010】本発明におけるフェライト円筒体1を形成
するフェライト材料は、これまでのフェライト電極で用
いられているフェライト材料の中から使用目的に応じ適
宜選択して用いることができる。このようなものとして
は、例えばFe23換算で53〜95モル%の酸化鉄と
MO換算(ただしMはMn、Ni、Co、Mg、Cu又
はZn)で47〜5モル%の酸化マンガン、酸化ニッケ
ル、酸化コバルト、酸化マグネシウム又は酸化亜鉛から
なるスピネル結晶構造をもつフェライト焼結体を挙げる
ことができる。これらは、優れた抗析強度、抵抗率、ス
ポーリング強度を有するもので、アルカリイオン整水器
用の電極、めっき、電着塗装、排水中の重金属、貴金属
の回収の際の電極として使用されている。
The ferrite material forming the ferrite cylinder 1 in the present invention can be appropriately selected from the ferrite materials used in the conventional ferrite electrodes according to the purpose of use. As such a material, for example, 53 to 95 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 and 47 to 5 mol% of manganese oxide in terms of MO (M is Mn, Ni, Co, Mg, Cu or Zn) , Nickel oxide, cobalt oxide, magnesium oxide, or zinc oxide having a spinel crystal structure. These have excellent electrodeposition strength, resistivity, and spalling strength, and are used as electrodes for alkali ion water purifiers, plating, electrodeposition coating, heavy metals in wastewater, and electrodes for recovery of precious metals. I have.

【0011】このようなフェライトの円筒体1は、例え
ば次のようにして製造することができる。すなわち、F
2355〜75モル%と前記のMOに換算して45〜
25モル%の金属酸化物、例えば酸化ニッケル又は酸化
マグネシウムとを、ボールミル中で十分に混合したの
ち、空気中、800〜1400℃において1〜3時間加
熱し、冷却し、粉砕して微粉末とする。その際、原料の
Fe23の代りにFe23に換算して55〜75モル%
に相当するFeとFeOとの混合物や、これらとFe2
3との混合物を用いることもできるし、また、金属酸
化物の代りに、加熱によってこれらの酸化物に変化しう
る化合物、例えば炭酸塩、水酸化物又はシュウ酸塩を用
いることもできる。
The ferrite cylinder 1 can be manufactured, for example, as follows. That is, F
e 2 O 3 55-75 mol%, converted to the above-mentioned MO, and
After thoroughly mixing 25 mol% of a metal oxide, for example, nickel oxide or magnesium oxide in a ball mill, the mixture is heated in air at 800 to 1400 ° C. for 1 to 3 hours, cooled and pulverized to obtain a fine powder. I do. At this time, 55 to 75 mol% in terms of Fe 2 O 3 instead of the raw material Fe 2 O 3
Mixture and of Fe and FeO equivalent to, these and Fe 2
Mixtures with O 3 can be used, and instead of metal oxides, compounds which can be converted to these oxides by heating, for example carbonates, hydroxides or oxalates, can also be used.

【0012】次に、このようにして得た微粉末を、加圧
成形、押出成形、射出成形、流し込成形などにより所定
の円筒状に成形し、焼成温度1100〜1400℃で2
〜12時間焼成したのち、徐冷し、所望のフェライト円
筒体を得る。このようにして得たフェライト円筒体1中
に挿入する給電体としては、従来のフェライト電極の給
電体として用いられている金属の中から使用目的に応
じ、適宜選択して用いることができる。このような金属
としては、例えば銅、アルミニウム、チタン、黄銅、
鉄、亜鉛めっきした鉄、ステンレス鋼などがある。これ
らの金属は、通常、丸棒、角棒などの棒状体や細線やそ
の撚り線として使用される。
Next, the fine powder thus obtained is formed into a predetermined cylindrical shape by pressure molding, extrusion molding, injection molding, cast molding, or the like.
After firing for ~ 12 hours, the mixture is gradually cooled to obtain a desired ferrite cylinder. The feeder to be inserted into the ferrite cylinder 1 thus obtained can be appropriately selected from the metals used as feeders for conventional ferrite electrodes according to the intended use. Such metals include, for example, copper, aluminum, titanium, brass,
There are iron, galvanized iron and stainless steel. These metals are generally used as rods such as round bars and square bars, thin wires, and their stranded wires.

【0013】次に、本発明のフェライト電極において、
フェライト円筒体と給電体とを電気的に接続させ、かつ
両者を強固に密着させる役割を果たすバインダーとして
は、導電性発泡プラスチックを用いることが必要であ
る。この導電性発泡プラスチックは発泡プラスチックか
ら成るマトリックス中に導電性微粉末が均一に分散した
ものである。このマトリックスを構成する発泡プラスチ
ックの材料としては、熱可塑性プラスチック、熱硬化性
プラスチックのいずれでもよく、従来発泡プラスチック
の材料として一般に用いられているものの中から任意に
選んで用いることができる。このようなプラスチックと
しては、例えばエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ABS樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタンなど
があるが、発泡倍率の制御が容易なこと、発泡と同時に
硬化すること、硬化物がフェライト電極のバインダーと
して適切な物性を有することなどの理由で、ポリウレタ
ンが特に好ましい。
Next, in the ferrite electrode of the present invention,
It is necessary to use a conductive foamed plastic as a binder for electrically connecting the ferrite cylinder and the power supply body and for firmly adhering them. This conductive foamed plastic is one in which conductive fine powder is uniformly dispersed in a matrix made of foamed plastic. The material of the foamed plastic constituting the matrix may be any of a thermoplastic plastic and a thermosetting plastic, and can be arbitrarily selected from those conventionally used as materials of the foamed plastic. Such plastics include, for example, ethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene terephthalate, modified polyphenylene ether, polyamide, polycarbonate, polyurethane, and the like. Polyurethane is particularly preferred because it cures simultaneously with foaming and the cured product has appropriate physical properties as a binder for a ferrite electrode.

【0014】また、このマトリックス中に分散させてバ
インダーに導電性を付与するために用いられる導電性微
粉末としては、銅、銀、ニッケル、アルミニウムなどの
金属粉末、カーボンブラック、黒鉛などの炭素系粉末が
用いられるが、耐酸化性がよく、高い導電性を与えると
いう点で、銀粉末又は銀めっきした銅粉末が特に好まし
い。これらの粉末は、通常10〜100μmの粒径を有
しているが、これまでプラスチックに導電性を付与する
ために用いられているものであれば、特に粒度について
は制限なく用いることができる。この導電性微粉末は、
マトリックスの発泡プラスチックに対し、50〜90重
量%、好ましくは60〜80重量%の割合で配合され
る。これよりも量が少ないと十分な導電性が得られない
し、またこれよりも量が多くなると、接着性が低下す
る。
The conductive fine powder used for imparting conductivity to the binder by being dispersed in the matrix includes metal powders such as copper, silver, nickel and aluminum, and carbon-based powders such as carbon black and graphite. Although powder is used, silver powder or silver-plated copper powder is particularly preferable in that it has good oxidation resistance and provides high conductivity. These powders usually have a particle size of 10 to 100 μm, but any particle size can be used without particular limitation as long as it has been used to impart conductivity to plastics. This conductive fine powder,
50 to 90% by weight, preferably 60 to 80% by weight, based on the foamed plastic of the matrix. If the amount is smaller than this, sufficient conductivity cannot be obtained, and if the amount is larger than this, the adhesiveness decreases.

【0015】本発明における導電性発泡プラスチックの
気孔率は、マトリックス容量に基づき10〜50%の範
囲が好ましい。この気孔率が50%よりも大きいと導電
性が不十分になるし、10%よりも小さいと充填率が不
足し、密着性が低下する。
The porosity of the conductive foamed plastic in the present invention is preferably in the range of 10 to 50% based on the matrix capacity. When the porosity is larger than 50%, the conductivity becomes insufficient, and when the porosity is smaller than 10%, the filling rate becomes insufficient, and the adhesion decreases.

【0016】本発明方法に従ってフェライト電極を製造
するには、フェライト中空円筒体に給電体を挿入し、両
者の間隙に導電性微粉末と発泡剤を含むプラスチック原
料を充填する。この際のプラスチック原料としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、エチレン−酢酸ビニル重合体、ポリエーテル、
ポリエステルのような熱可塑性プラスチックの場合は、
これらの粉末又は顆料が用いられるし、エポキシド樹
脂、フェノール樹脂のような熱硬化性プラスチックは硬
化前の低分子原料成分が用いられる。また、ポリウレタ
ンの場合は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分
との原料混合物又はプレポリマーと鎖伸長剤との混合物
が用いられる。
To manufacture a ferrite electrode according to the method of the present invention, a power feeder is inserted into a hollow ferrite cylinder, and a gap between the two is filled with a plastic raw material containing a conductive fine powder and a foaming agent. As plastic raw materials at this time, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, ethylene-vinyl acetate polymer, polyether,
For thermoplastics such as polyester,
These powders or condyles are used, and thermosetting plastics such as epoxide resins and phenolic resins use low molecular weight raw material components before curing. In the case of polyurethane, a raw material mixture of a polyisocyanate component and a polyol component or a mixture of a prepolymer and a chain extender is used.

【0017】また、このプラスチック原料に添加される
発泡剤は、気体状、液体状、固体状の物理発泡剤又は化
学発泡剤のいずれでもよいが、取り扱いの容易さ及び発
泡倍率の調整の容易さから液体状又は固体状のものが好
ましい。
The foaming agent added to the plastic raw material may be a gaseous, liquid, or solid physical foaming agent or a chemical foaming agent, but is easy to handle and easy to adjust the expansion ratio. To liquid or solid.

【0018】このような固体状発泡剤の例としては、重
炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウ
ム、アジド化合物、水素化ホウ素ナトリウムのような無
機系発泡剤、アゾ化合物、ニトロソ化合物、スルホニル
ヒドラジドのような有機系発泡剤を、液体状発泡剤とし
てはペンタン、ブタン、ヘキサンのような脂肪族炭化水
素や水をそれぞれ挙げることができる。
Examples of such solid foaming agents include inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, azide compounds, sodium borohydride, azo compounds, nitroso compounds, and sulfonyl hydrazides. Examples of the organic foaming agent and liquid foaming agents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, butane, and hexane, and water.

【0019】これらの発泡剤は、発泡倍率1.1〜1.
5倍を得るのに十分な量でプラスチック原料に添加され
る。そして、このような割合の発泡剤と前記した導電性
微粉末を配合したプラスチック原料を、フェライト円筒
体と給電体の間の間隙に、加熱発泡時にその容積が完全
に満たされる量で充填する。次いで、このようにしてバ
インダーを充填したフェライト円筒体及びその中に挿入
された給電体を加熱すると、バインダーが溶融若しくは
硬化すると同時に発泡して体積膨張を起し、フェライト
円筒体と給電体とを一体に接着し、両者を電気的に接続
する。この際の加熱温度としては、使用したプラスチッ
ク原料の溶融温度、一般に150〜300℃の範囲が用
いられる。また、加熱時間は加熱温度によって左右され
るが、1〜10時間の範囲である。
These foaming agents have an expansion ratio of 1.1 to 1.
It is added to the plastic raw material in an amount sufficient to obtain a factor of five. Then, the plastic material containing the foaming agent in such a ratio and the above-mentioned conductive fine powder is filled into the gap between the ferrite cylinder and the power feeder in such an amount that the volume is completely filled at the time of heating and foaming. Next, when the ferrite cylinder filled with the binder and the feeder inserted therein are heated, the binder is melted or hardened, and at the same time foams and expands in volume, thereby causing the ferrite cylinder and the feeder to separate from each other. They are bonded together and electrically connected. As the heating temperature at this time, the melting temperature of the used plastic raw material, generally in the range of 150 to 300 ° C. is used. The heating time depends on the heating temperature, but is in the range of 1 to 10 hours.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のフェライト電極は、発泡により
体積膨張を起す導電性バインダーを用いているため、フ
ェライトと給電体との間隙が完全に導電性バインダーで
充填され、均一な導電性及び十分な接着強度が得られ
る。そして、これにより見掛け上、給電体の断面積が拡
大するため、電極全体の抵抗値を低下させることが可能
となる。このような効果は、給電体がフレキシブルで表
面積の大きな材質、例えば線状体よりも棒状やパイプ状
のものの方が大きくなる。また、硬化後もバインダーは
発泡状態となっているため、給電部とフェライトの間に
生じる通電時のストレスを緩和しうるので、フェライト
電極を長時間にわたって安定に使用することができる。
The ferrite electrode of the present invention uses a conductive binder which causes volume expansion due to foaming, so that the gap between the ferrite and the power feeder is completely filled with the conductive binder to provide uniform conductivity and sufficient conductivity. High adhesive strength. This apparently increases the cross-sectional area of the power supply body, so that the resistance value of the entire electrode can be reduced. Such effects are obtained when the feeder is made of a flexible and large surface area material, for example, a rod-shaped or pipe-shaped material is more than a linear material. Further, since the binder is in a foamed state even after curing, the stress at the time of energization generated between the power supply portion and the ferrite can be reduced, so that the ferrite electrode can be stably used for a long time.

【0021】[0021]

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明する。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.

【0022】実施例1 外径28mm、内径12mm、長さ900mmのフェラ
イト円筒体に、径2.3mmの銅線19本の撚り線88
0mmからなる給電体を挿入し、両者の間隙に銀80重
量%と水0.5重量%とを含むポリウレタン系接着剤
[藤倉化成(株)製,製品記号XA−664]100g
を充填し、150℃において2時間加熱し、硬化させ
た。このようにして気孔率40%の導電性発泡プラスチ
ックにより、給電体とフェライト円筒体とが接着、接続
されたフェライト電極が得られた。
EXAMPLE 1 Nine stranded wires 88 of a 2.3 mm diameter copper wire were placed on a ferrite cylinder having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 12 mm, and a length of 900 mm.
100 g of a polyurethane adhesive containing 80% by weight of silver and 0.5% by weight of water [product code XA-664, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.]
And heated at 150 ° C. for 2 hours to cure. In this way, a ferrite electrode in which the power supply body and the ferrite cylinder were bonded and connected by the conductive foamed plastic having a porosity of 40% was obtained.

【0023】比較例1 実施例1と同じフェライト円筒体と給電体とを用い、バ
インダーとして銀80重量%を含むポリウレタン系接着
剤[藤倉化成(株)製,商品名「ドータイトD−75
3」]200gを充填し、150℃で2時間加熱し、硬
化させることによりフェライト電極を製造した。このフ
ェライト電極においては、バインダー部分に硬化反応
後、体積の収縮によりボイドが発生し、バインダーの塗
布時に取り込まれた空気が接着後そのまま残留したた
め、接着面のほとんどが空間となり、点接着又は線接着
の状態となっていた。
Comparative Example 1 Using the same ferrite cylinder and power feeder as in Example 1, a polyurethane adhesive containing 80% by weight of silver as a binder [Fujikura Kasei Co., Ltd. product name "Doteite D-75"]
3 "], a ferrite electrode was manufactured by filling 200 g, heating at 150 ° C. for 2 hours, and curing. In this ferrite electrode, voids are generated due to volume shrinkage after curing reaction in the binder part, and air taken in at the time of application of the binder remains as it is after bonding, so most of the bonding surface becomes a space, point bonding or line bonding It was in the state of.

【0024】実施例2 外径28mm、内径16mm、長さ900mmのフェラ
イト円筒体に、径15mm、長さ950mmの銅製丸棒
を挿入し、円筒体と丸棒の間隙に実施例1で用いたのと
同じバインダー170gを充填した。次いで、これを1
50℃において2時間加熱し、発泡と硬化を行わせるこ
とによりフェライト電極を製造した。この例で用いたバ
インダーは約0.5Ωcmの固有抵抗をもち、接合部分
では均一な接着を示し、抵抗値は低かった。このように
して得たフェライト電極について、長さ方向に等間隔で
10点を選び、それらの点における給電体とフェライト
円筒体表面との間の抵抗(Ω)を測定した。その結果を
表1に示す。また、フェライト円筒体と銅製丸棒とを逆
方向にねじって、接着面が剥離するときのねじり強度
(kgf)を測定し、接着強度として表2に示す。この
例においては、フェライト円筒体の内径を実施例1に比
べ拡大したことにより、円筒体の肉厚を25%薄くする
ことができ、給電体の断面積を約2倍にすることができ
た。
Example 2 A copper round bar having a diameter of 15 mm and a length of 950 mm was inserted into a ferrite cylinder having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 16 mm and a length of 900 mm, and was used in Example 1 for a gap between the cylinder and the round bar. 170 g of the same binder were charged. Then, this is 1
A ferrite electrode was manufactured by heating at 50 ° C. for 2 hours to cause foaming and curing. The binder used in this example had a specific resistance of about 0.5 Ωcm, showed uniform adhesion at the joint, and had a low resistance value. About the ferrite electrode thus obtained, ten points were selected at equal intervals in the length direction, and the resistance (Ω) between the feeder and the surface of the ferrite cylinder at those points was measured. Table 1 shows the results. Further, the ferrite cylinder and the copper round bar were twisted in opposite directions, and the torsional strength (kgf) when the bonded surface was peeled off was measured. In this example, the inner diameter of the ferrite cylinder was enlarged as compared with Example 1, so that the thickness of the cylinder could be reduced by 25%, and the cross-sectional area of the power supply could be approximately doubled. .

【0025】比較例2 比較例1と同じバインダーを用い、実施例2と同様にし
てフェライト電極を製造した。このようにして得たフェ
ライト電極について、実施例2と同様にして10点を選
び、その抵抗(Ω)を測定した。その結果を表1に示
す。また、実施例2と同様にして接着強度(kgf)を
測定し、表2に示す。
Comparative Example 2 Using the same binder as in Comparative Example 1, a ferrite electrode was produced in the same manner as in Example 2. With respect to the ferrite electrode thus obtained, ten points were selected in the same manner as in Example 2, and the resistance (Ω) was measured. Table 1 shows the results. Further, the adhesive strength (kgf) was measured in the same manner as in Example 2, and is shown in Table 2.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】この表から分るように、導電性発泡プラス
チックで接着されたフェライト電極は、抵抗値が2〜9
Ωと少ないバラツキであるのに対し、非発泡プラスチッ
クで接着されたフェライト電極は、抵抗値が16〜62
4Ωの間で著しいバラツキがあり、最も低い抵抗値の部
分で局所的なフェライトの消耗が認められた。
As can be seen from this table, the ferrite electrode bonded with the conductive foamed plastic has a resistance value of 2 to 9
While the variation is as small as Ω, the ferrite electrode bonded with non-foamed plastic has a resistance of 16 to 62
There was remarkable variation between 4Ω, and local ferrite consumption was observed at the lowest resistance part.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】この表から明らかなように、発泡プラスチ
ックで接着した場合は、非発泡プラスチックで接着した
場合に比べ接着強度が大幅に向上している。すなわち、
非発泡プラスチックの場合の接着強度は4〜9kgfで
あるのに対し、発泡プラスチックで接着した場合は、2
09〜375kgfである。これは、非発泡プラスチッ
クの場合は、フェライトと給電体とが部分的に点や線で
不均一に接着されているのに対し、発泡プラスチックの
場合は、面接着により全体的に均一に接着されているた
めである。
As is clear from this table, the bonding strength is significantly improved in the case of bonding with foamed plastic compared to the case of bonding with non-foamed plastic. That is,
The bonding strength of non-foamed plastic is 4 to 9 kgf, whereas the bonding strength of foamed plastic is 2 to 9 kgf.
09 to 375 kgf. This is because, in the case of non-foamed plastic, the ferrite and the power feeder are partially and non-uniformly bonded by dots and lines, whereas in the case of foamed plastic, the ferrite and the power supply are entirely and uniformly bonded by surface bonding. Because it is.

【0030】実施例3 外径28mm、内径12mm、長さ900mmのフェラ
イト円筒体と、外径28mm、内径16mm、長さ90
0mmのフェライト円筒体に、それぞれ実施例1で用い
たのと同じ銅の撚り線を挿入し、実施例1で用いたのと
同じ導電性発泡プラスチックをバインダーとして用いて
接着することにより、フェライト電極2個を製造した。
次に、これらのフェライト電極を陽極として、電解試験
を行い、この際の電極内部の温度上昇と、電極が消尽す
るまでの耐久時間を求め、表3に示す。この際の電解条
件は以下のとおりである。 電解液 :1%硝酸水溶液 電流密度:30A/dm2 陰極 :SUS 極間距離:30mm
Example 3 A ferrite cylinder having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 12 mm, and a length of 900 mm was prepared.
By inserting the same copper stranded wire as used in Example 1 into a 0 mm ferrite cylinder and bonding the same conductive foamed plastic as used in Example 1 as a binder, a ferrite electrode was formed. Two were produced.
Next, an electrolytic test was performed using these ferrite electrodes as anodes. At this time, the temperature rise inside the electrodes and the durability time until the electrodes were exhausted were determined. The electrolysis conditions at this time are as follows. Electrolyte: 1% nitric acid aqueous solution Current density: 30 A / dm 2 Cathode: SUS Distance between electrodes: 30 mm

【0031】比較例3 導電性発泡プラスチックの代りに比較例1で用いたのと
同じ導電性非発泡プラスチックを用い、実施例3と同様
にしてフェライト電極2個を製造した。これらのフェラ
イト電極について、実施例3と同様にして電解試験を行
い、その結果を表3に示す。
Comparative Example 3 Two ferrite electrodes were produced in the same manner as in Example 3, except that the conductive non-foamed plastic used in Comparative Example 1 was used instead of the conductive foamed plastic. Electrolytic tests were performed on these ferrite electrodes in the same manner as in Example 3, and the results are shown in Table 3.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】この表から明らかなように、実施例3のフ
ェライト電極は、比較例3のフェライト電極に比べ発熱
量が低いため、電極内部の温度上昇は少ない。また、比
較例3のフェライト電極は、導電性が不均一であり、一
部の導電性のよい部分に電流が集中したために局所的な
発熱を生じ、フェライト電極が消尽する前に破損が認め
られた。
As is clear from this table, the ferrite electrode of Example 3 generates a smaller amount of heat than the ferrite electrode of Comparative Example 3, so that the temperature rise inside the electrode is small. In addition, the ferrite electrode of Comparative Example 3 had non-uniform conductivity, and current was concentrated on a part of good conductivity, causing local heat generation, and damage was observed before the ferrite electrode was exhausted. Was.

【0034】実施例4 外径28mm、内径16mm、長さ900mmのフェラ
イト円筒体に、径10mm、長さ950mmの銅製丸棒
を挿入し、両者の間隙に、銀60重量%を含むフェノー
ル樹脂[田村化研(株)製,商品名「アルゼライトVA
−17」]に発泡剤として、炭酸水素ナトリウム0.3
重量%を加え、よく混合したもの130gを充填し、徐
々に昇温させたのち、120℃で5時間加熱し、発泡さ
せた。次いで、これを冷却し、気孔率40%の発泡プラ
スチックでフェライトと給電体とが接着されたフェライ
ト電極を製造した。このようにして得たフェライト電極
のほぼ中央部を切断し、バインダーの状態を観察したと
ころ、接着状態は均一で、ボイドは認められなかった。
このもののフェライト円筒体表面と給電体との間の抵抗
は5〜15Ωの範囲内であった。
Example 4 A copper round bar having a diameter of 10 mm and a length of 950 mm was inserted into a ferrite cylinder having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 16 mm and a length of 900 mm, and a phenol resin containing 60% by weight of silver was inserted between the two. Tamura Kaken Co., Ltd., trade name "Alzelite VA"
-17 "], sodium hydrogen carbonate 0.3 as a foaming agent.
Then, 130 g of the mixture was added, and the mixture was gradually heated, and then heated at 120 ° C. for 5 hours to foam. Next, this was cooled to produce a ferrite electrode in which the ferrite and the power supply were bonded with a foamed plastic having a porosity of 40%. The ferrite electrode thus obtained was cut at a substantially central portion, and the state of the binder was observed. As a result, the bonding state was uniform and no void was observed.
The resistance between the surface of the ferrite cylinder and the feeder was in the range of 5 to 15Ω.

【0035】参考例 実施例1と同様にしてフェライト電極のサンプル9個を
製造し、それらの以下に示す信頼性試験を行った。その
結果を表4に示す。 (1)温度サイクル試験 −30℃と70℃で各1時間保持したものを1サイクル
とし、5サイクル繰り返した。 (2)低温貯蔵試験 −20℃に72時間維持した。 (3)高温貯蔵試験 85℃に240時間維持した。 以上の試験の前後においてテスターにより端子とフェラ
イト円筒体表面との間の抵抗の測定、1M−硫酸水溶液
を用いた電流密度40A/dm2、電解時間720時間
の電解消耗の測定を行い、かつ試験後のクラック、欠け
の有無、シール部分の機密性を調べた。その結果を表4
に示す。
REFERENCE EXAMPLE Nine samples of ferrite electrodes were manufactured in the same manner as in Example 1, and the following reliability tests were performed. Table 4 shows the results. (1) Temperature cycle test One cycle of each of the samples maintained at -30 ° C and 70 ° C for 1 hour was regarded as one cycle, and the cycle was repeated five times. (2) Cold storage test Maintained at -20 ° C for 72 hours. (3) High temperature storage test Maintained at 85 ° C for 240 hours. Before and after the above test, the resistance between the terminal and the surface of the ferrite cylinder was measured with a tester, the current density using a 1M-sulfuric acid aqueous solution was measured at 40 A / dm 2 , and the electrolysis consumption was measured for 720 hours. Later, cracks and chips were checked, and the confidentiality of the seal was examined. Table 4 shows the results.
Shown in

【0036】[0036]

【表4】 [Table 4]

【0037】この表から明らかなように、本発明のフェ
ライト電極は実装試験においても十分な信頼性を有す
る。
As is clear from this table, the ferrite electrode of the present invention has sufficient reliability even in a mounting test.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明フェライト電極の1例の縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one example of a ferrite electrode of the present invention.

【符号の説明】 1 フェライト円筒体 2 給電体 3 導電性発泡プラスチック[Description of Signs] 1 Ferrite cylinder 2 Power feeder 3 Conductive foam plastic

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 17/10 C02F 1/46 C25C 3/12 C25D 13/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C25D 17/10 C02F 1/46 C25C 3/12 C25D 13/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 フェライト中空円筒体と、その中に挿入
された給電体と、両者を接着するバインダーとで構成さ
れた電極において、バインダーとして導電性発泡プラス
チックを用いたことを特徴とするフェライト電極。
1. An electrode comprising a hollow ferrite cylinder, a feeder inserted therein, and a binder for bonding the two, wherein a conductive foamed plastic is used as a binder. .
【請求項2】 導電性発泡プラスチックが導電性微粉末
を含有する発泡プラスチックである請求項1記載のフェ
ライト電極。
2. The ferrite electrode according to claim 1, wherein the conductive foamed plastic is a foamed plastic containing conductive fine powder.
【請求項3】 導電性微粉末が金属粉末及び炭素粉末の
中から選ばれた少なくとも1種である請求項2記載のフ
ェライト電極。
3. The ferrite electrode according to claim 2, wherein the conductive fine powder is at least one selected from a metal powder and a carbon powder.
【請求項4】 フェライト中空円筒体に給電体を挿入
し、両者の間隙に導電性微粉末と発泡剤を含むプラスチ
ック原料を充填したのち、これを加熱して溶融若しくは
硬化させると同時に発泡させ、フェライト中空円筒体と
給電体とを一体に接着することを特徴とするフェライト
電極製造方法。
4. A power feeder is inserted into a ferrite hollow cylindrical body, a plastic material containing a conductive fine powder and a foaming agent is filled in a gap between the two, and then heated and melted or hardened, and foamed at the same time. A method for manufacturing a ferrite electrode, wherein a hollow ferrite cylinder and a power supply body are integrally bonded.
【請求項5】 プラスチック原料がポリウレタン形成原
料である請求項4記載のフェライト電極製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the plastic material is a polyurethane-forming material.
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