JP7188219B2 - 金属電着用の陰極板 - Google Patents
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Description
[全体構成]
本発明の製造方法によって製造することができる陰極板1は、図1に示すように、複数の円盤状突起部2aが配列されている金属板2と、金属板2の表面における円盤状突起部2a以外の部分に形成される非導電膜3とを有する。陰極板1は、後述するように、例えばニッケルを含む電解液や陽極を収容する電解槽内に吊下げ部材5により吊下げられて使用され、その表面に所望とする形状のニッケルを電着析出させる。
金属板2は、図1及び図2(a)に示すように、平板状の金属の板であり、複数の円盤状突起部2a及びリング状突起部2a’を有する。
非導電膜3は、図2に示すように、金属板2の表面において、円盤状突起部2a以外の部分である平坦部2b及びリング状突起部2a’を被覆して積層される態様で形成される。これにより、金属板2上に複数配列されている円盤状突起部2aの表面、即ち、導電部2cが露出された状態となる。そして、このような金属板2の導電部2cにニッケル4が電着析出することにより、そのニッケル4は小塊状の形状に個々に分割されて形成される。
上述した構成からなる陰極板1では、図2(b)に示すように、非導電膜3から露出する円盤状突起部2aの表面が導電部2cとなって、ニッケル4を電着析出させる。陰極板1において、ニッケル4は、厚さ方向だけではなく平面方向にも成長するため、非導電膜3の上部に盛り上がった状態になる。このことから、隣接する円盤状突起部2aの表面の導電部2cから成長したニッケル4同士が接触する前に電着を終了することが好ましい。
本発明の金属電着用の陰極板の製造方法は、図4に示すように、金属板2の少なくとも一方の表面に複数の円盤状突起部2a及びリング状突起部2a’を形成する第1工程(図4(a))と、金属板2の表面における円盤状突起部2a以外の部分に非導電膜3を形成する第2工程(図4(b))とを有する。
第1工程では、金属板2の表面に、複数の円盤状突起部2a及びリング状突起部2a’を形成する。例えば、平板状の金属板2に対して、円盤状突起部2a及びリング状突起部2a’以外の部分を削って、高さXとなる円盤状突起部2a及び高さYとなるリング状突起部2a’を残し、平坦部2bを形成する。加工方法としては、特に制限されず、例えば、ウェットエッチング加工、エンドミル加工、レーザー加工等、或いは、これらの各加工法の組合せにより行うことができる。
第2工程では、金属板2の表面における円盤状突起部2a以外の部分となる平坦部2b及びリング状突起部2a’を被覆する態様で、非導電膜3を形成する。非導電膜3の形成方法は特に限定されない。例えば、公知のスクリーン印刷により行うことができる。尚、非導電膜3の材料が熱硬化樹脂又は光硬化樹脂である場合には、必要に応じて熱硬化又は光硬化を行えばよい。
[実施例1]
図1、図2に示すような陰極板1を作製した。具体的には、まず、200mm×100mm×4mmのステンレス鋼製の金属板2に、ウェットエッチングを施し、円盤状突起部2a(18個)を形成し、エンドミルによって各円盤状突起部2aの周辺に2個のリング状突起部2a’(各リングの配置は図3参照)を形成した。このとき、円盤状突起部2aの大きさを、直径14mm、高さX500μmとし、リング状突起部2a’の高さYは200μmとした。
金属板2の円盤状突起部2aの高さXを600μmとし、リング状突起部2a’の高さYを300μmとしたこと以外は、実施例1と同条件で、陰極板1を作製した。
比較例2では、図5、図6に示すような従来の陰極板11を作製した。具体的には、200mm×100mm×4mmのステンレス鋼製の平板状の金属板12に、直径14mmとなる導電部12a(18個)を残して、スクリーン印刷法により、実施例1で用いたものと同種のエポキシ樹脂を塗布し、150℃60分の加熱により硬化させて非導電膜13を形成し、陰極板11を作製した。尚、この比較例1の陰極板11において、レーザー変位計により、非導電膜13の膜厚を任意の10か所で測定したところ90~110μmの範囲であった。
金属板2にリング状溝部2dを形成しなかったこと以外は、実施例1と同条件で陰極板1を作製した。
各実施例及び比較例にて作製した、それぞれ製造条件の異なる各陰極板を用いて、電解処理により電気ニッケルを製造した。具体的には、塩化ニッケル電解液を収容した電解槽中に、陰極板と、200mm×100mm×10mmの電気ニッケルからなる陽極板とを、対向させて浸漬した。そして、初期電流密度710A/m2、電解時間3日間の条件で、陰極板の表面にニッケルを電着させた。電解後、陰極板上に析出した電気ニッケルを剥ぎ取り、小塊状のメッキ用電気ニッケルを得た。
電解処理に使用した陰極板を、そのまま繰り返し利用できる回数を評価した。非導電膜の欠落が広がると、隣接する突起部、導電部で電着したニッケル同士が連結し、所望の形状の電気ニッケルを得られないことがある。したがって、非導電膜が円盤状突起部との境界から平坦部方向に1mm以上に亘って欠落した場合には、使用を中止し、その時点までの繰り返し回数を評価した。又、非導電膜が欠落し、導電部の径が1mm以上拡大した場合にも、使用を中止し、この時点までの繰り返し回数を評価した。下記表1に、陰極板の構成とともに評価結果を示す。
2 金属板
2a 円盤状突起部
2a’ リング状突起部
2b 平坦部
2c 導電部
3 非導電膜
4 ニッケル
Claims (4)
- 少なくとも一方の表面に複数の円盤状突起部が配列されている金属板と、
前記金属板の表面における前記円盤状突起部以外の部分に積層されている非導電膜と、を有し、
前記金属板の表面における前記円盤状突起部の周囲にはリング状突起部が形成されていて、
前記非導電膜は、前記金属板の表面における前記円盤状突起部以外の部分である平坦部及び前記リング状突起部を被覆して積層されている、
金属電着用陰極板。 - 前記円盤状突起部の高さは、300μm以上1000μm以下である、
請求項1に記載の金属電着用陰極板。 - 前記リング状突起部の高さは、100μm以上であって、尚且つ、前記円盤状突起部の高さより100μm以上低い、
請求項1又は2に記載の金属電着用陰極板。 - 前記金属板は、チタン又はステンレス鋼からなる、
請求項1から3のいずれかに記載の金属電着用の陰極板。
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