JPH01177399A - 電気めっき用Ｐｂ系不溶性陽極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、電気めっき用不溶性陽極に関し、とくに硫
酸塩浴において優れた耐久性を有するＰｂ系不溶性陽極
に関するものである。

電気めっき技術は言うまでもなく耐食性の付与、その他
様々な目的のために工業界において重要かつ不可欠な技
術であり、鉄鋼材料ストリップや銅板等の被めっき材の
表面に、Ｚｎ＋　Ｓｎ＋　ＮｉＩ　Ｃｕｒ　Ｆｅ。

Ｃｏ、　Ｍｎ　　あるいはこれらの合金を電気めっきす
ることが広（行われている。なかでも鉄鋼材料における
電気めっきの普及は著しく自動車、家電製品、建材等の
分野で需要が増大している。

従来このような電気めっき用の陽極には、めっき金属と
同等の可溶性陽極が用いられてきたが、高電流密度操業
化に対応させるためや、可溶性陽極を用いることによる
めっき液管理の煩雑さ、陽極の損耗に伴う極間距離の調
整など、における問題点（例えば極間距離の不均一によ
るめっき品質の低下、付着量のばらつきとか合金めっき
成分のばらつき等に伴う密着性および耐食性のばらつき
など）を解消するため、あるいは消費電力のコストアッ
プを抑制するために、可溶性陽極から不溶性陽極への転
換が指向され、種々のＰｂ系およびｐｔ系不溶性陽極の
開発が盛んに行われるようになった。

（従来の技術） 従来、不溶性陽極としては、Ｐｂ・５％Ｓｎのものが広
く使用されている。というのは鉛はすずめつき浴や銅箔
製造用の電解液に対して耐久性が良好であり、また硫酸
塩浴中で通電されている間はＰｂ（金属）→Ｐｂ５Ｏｎ
→Ｐｂｏ□　　−一一一一・・−（１）のように酸化さ
れ、酸化鉛（Ｐｂ０２）となって安定化し不溶性陽極と
しての機能を発揮するからである。

しかしながら上述したような陽極では、鉛電極表面に生
成したＰｂｓｏ、、　Ｐｂｏ□皮膜は鉛基体に対する付
着力が不十分であり、内部ひずみに起因してＰｂ０２皮
膜層が剥離し易いこと、およびカソードと併存した状態
で通電を停止した場合に逆起電力が生じて、 Ｐｂｏ□→Ｐｂｓｏ、　　　・−−一−−−・−・−・
（２）となる可能性があるため、めっき液中へのＰｂの
溶解速度・量が増大する。このためにスラッジ沈降剤等
の添加量が増し、りん酸塩処理性の低下（白色度り値の
低下）およびクロメート処理性（付着量の不均一）が悪
くなる。また、めっき浴中に溶出したＰｂ２＋イオンを
除去するためには、５ｒＣ０３＋ＨｚＳＯ４−３ｒＳＯ
４＋ＨｇＯ＋ＣＯｚ　↑　　・（３）ＳｒＳＯ４＋Ｐｂ
”　　→５ｒＳＯ４ＨＰｂ”（吸着）−（４）で示すよ
うに、めっき液中に炭酸ストロンチウムを添加してＰｂ
２＋イオンを吸着除去する方法が採られているけれども
、 （イ）高価な５ｒＣＯｚを多量に使用することから製造
コストが上昇すること、 （ロ）めっき液中の５ｒＳＯａがＰｂ”イオンと結合し
て不溶性の反応生成物を形成し、その一部がめつき処理
の進行に伴い鋼板の表面に付着して製品に押込みきすが
発生すること、 等の問題があった。

この点例えば特公昭６０−２４１９７号公報には、Ｐｂ
にＩｎやＡｇの如き合金成分を含有させて、Ｐｂ基体の
表面に形成されるＰｂｏ□の剥離防止を図ったＰｂ合金
製不溶性陽極が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記の不溶性陽極は、高価な貴金属であるＩｎ
やＡｇを比較的多量に使用するので製造コストの上昇を
招き、また硫酸系電気めっき浴の濃度変化や高電流密度
操業下における耐久性の向上効果は必ずしも充分とは言
えない等の欠点を有していた。

不溶性陽極のもつ従来の問題を解消し、優れた耐久性を
有ししかも製造コストの安価なＰｂ茶系不溶陽極を与え
ることがこの発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） 発明者らは、Ｐｂ茶系不溶陽極における耐久性向上を図
るべく種々実験検討を重ねた結果、陽極の放電面をＲａ
で１．５μＩ１１〜６．０μｍ　５ＰＰＩで１００〜３
００に調整することが所期した目的の達成に極めて有効
であることの知見を得た。ここにＰＰＩ（ＰｅａｋＰｅ
ｒ　１ｎｃｈ）とは、１インチ内における約１μｍ以上
のピーク個数を意味する。

この発明は上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は放電部の表面粗度がＲａで１．５〜
６．０　ｐｍであり、かつＰＰＩで１００〜３００にな
る電気めっき用Ｐｂ系不溶性陽極である。

（作　用） さて、−船釣にＰｂ茶系不溶陽極の放電部は、肉盛また
は鋳込み後に旋盤加工又はバイト、仕上げされるため、
Ｌ方向とＣ方向との表面粗度が不均一であり、しかもＲ
ａで０．８μｍ程度、ＰＰＩで８０程度と極めて表面積
が小さい。そこでこの発明では、陽極放電面の表面積を
大きくするために、ダル加工（例えばＲａで１０μｍ程
度）を施した板材又はロール材を陽極放電面のし及びＣ
方向に対し複数回にわたって、加圧力を変化させつつ作
用させ、Ｒａで１．５〜６．０μｍ　、：ＰＰＩで１０
０〜３００になるように調整する（第３図参照）。

ここに上記条件を満足する不溶性陽極が、高電流密度の
操業に対応でき、しかも硫酸系めっき液に対して優れた
耐久性を示すのは、 （１）放電部の表面積が大きいので実質的に電流密度が
低下するため電解電圧の低下をもたらし、放電部におけ
る熱発生も少なくなりＰｂｏ□等の皮膜剥離に与える因
子が小さくなる。

（２）放電部の表面調整によりひずみが分散されるため
Ｐｂｏ２等の皮膜の付着力が増大する。

ことなどによりＰｂの溶解速度・量が減少するためと考
えられる。

（実施例） 表−１ 通常の溶解法により、表−１に示す成分組成になる鉛合
金湯を調整し、この合金湯を鋳造して、まず溶接棒とし
た。次にＨｚ＋Ｏｚガスにより厚さ５１＋１１１、幅２
５　ｍｍ、　　長さ１８０ＩｌｌｌＩＩのＴｉ板上に厚
さ５ＩＩＩ１１の肉盛溶接を施したのち、その面をバイ
トにて研削仕上げして得た不溶性陽極（従来材、Ｒａ：
約０．８μｍ、ＰＰＩ　　：約８０）と、ダル加工を施
した板材を、上記肉盛板のＬおよびＣ方向において加圧
力を種々調整して得た不溶性陽極（Ｒａ：約１．０〜７
．５μｍ。

ＰＰＩ　　：　　９０〜４００）をそれぞれ用意して下
記に示す試験条件で陽極電解による陽極溶解速度すなわ
ち耐久性につき調査した。

◎陽極電解条件 陽極サイズ：厚さ５ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ１８０ｍｍ
通電面積：　０．１　ｄｍ”（２５Ｘ４０ｍｍ）電流密
度：２００＾／ｄｍ” 電解液　：　２ｍｏｌ　ＮａｚＳＯ４（ｐＨ１，０）電
解液温度：５５〜６０°Ｃ 通電時間：２０ｈ 極間距離７２０ｍｍ　　陰極：Ｐｔ板（厚さ０．５ｍｍ
、幅１５ｍｍ、　長さ１４５ｍｍ） 第１図に陽極放電部のＲａと陽極溶解速度の関係を、ま
た第２図に、ＰＰＩと陽極溶解速度の関係をそれぞれ示
す。これらの図より、いずれの組成のＰｂ系不溶性陽極
においても、Ｒａが１．５〜６．０μｍ。

ＰＰＩが１００〜３００の範囲において、従来材よりも
耐久性が向上していることが確かめられた。

また、表−２に各陽極における電解電圧を示すが、この
発明に従えば約０．５〜１．５■低下する作用がある。

表−２ （発明の効果） かくしてこの発明によれば、耐久性に優れかつ電解電圧
の低い不溶性陽極を得ることができるので腐食量の減少
による電極寿命の延長、極間距離の調整等に要する日数
の削減、めっき浴の組成管理の簡易化、スラッジ沈降剤
（ＳｒＣＯｓ）使用量の削減、補修肉盛などの再生回数
の低減、電力コストの削減等の多くの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｒａと陽極溶解速度の関係グラフ、第２図は
、ｐｐｉ　と陽極溶解速度の関係グラフ、第３図は、不
溶性陽極の放電部の表面調整説明図である。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放電部の表面粗度がＲａで１．５〜６．０μｍであ
   り、かつＰＰＩで１００〜３００になる電気めっき用Ｐ
   ｂ系不溶性陽極。