JPH02285098A - クロムメッキ用電極の保護方法 - 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） 本発明は、不溶性電極を陽極として用いるクロムメッキ
方法に関するものであり、特にメッキ通電停止時におけ
る該陽極の保護を図るクロムメッキ方法に関する。

（従東の技術） 一般にクロムメッキの電気メッキには不溶性陽極として
鉛、鉛合金あるいは二酸化鉛被覆電極等の鉛系電極、フ
ェライトやマグネタイト電極等の酸化鉄系電極、また、
チタン等の導電性金属基体表面に白金、イリジワム、ロ
ジワムなどの白金族金属およびそれらの酸化物を熱分解
法、電気メッキ法により被覆した貴金属系電極が知られ
ている。

鉛系電極は、三価クロムイオンの濃度を適度に保つ反面
、クロムメッキ浴中で高い分極電位を示すため電力を多
く消費し、鉛の溶出によるクロムメッキへの悪影響や浴
中にクロム酸鉛の沈澱を多量に形成する等の欠点がある
。

一方、前記の酸化鉄系電極および貴金属系電極は極めて
低い分極電位を示し、電解による消耗も少な（、浴の汚
染や沈澱物の生成はほとんど無いが、三価クロムイオン
の濃度が上昇してしまい電流効率の低下およびメッキ品
質を低下させる等の欠点を有するため鉛系電極と組み合
わせて使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述の不溶性陽極は、メッキ電解中は極めて
安定で卓越した性能を示すが、メッキ通電停止時、ある
いは非電解時１こは陽極材質と陰極材質の単極電位差に
基づく電池の形成により短期間に使用不能になるという
欠点を有している。不溶性陽極は、メッキ電解中、その
表面に酸化物被膜を形成し、この酸化物被膜が導電性を
有し、かつ、耐久性に優れることから不溶性陽極と言わ
れるのであるが、酸化物被膜は陽極として酸素発生のあ
る雰囲気では安定性を示すが、メッキ通電停止時、ある
いは非電解時の還元雰囲気では極めて弱く、低級酸化物
となり、被膜の崩壊を生じ、鉛系電極の場合には表面に
クロム酸鉛を形成する。

この０Ｎ−ＯＦＦすなわち断続電解による陽極表面の酸
化還元の繰り返しによる酸化物被膜の生成と崩壊に基づ
く電極寿命の短命化を防止するため、外部電源により不
溶性陽極に絶えず微弱な電流を流し、安定な陽分極状態
に置く、いわゆるバックアップ法が知られている。

この方法は、メッキ槽内にクロムメッキ浴に耐久性のあ
るチタン等のバルブ金属の棒状、網状等の形状の電極活
性被覆を有しない補助陰極を設置し、陽極保護電流密度
を０．０１〜ＩＡ／ｄｍ２程度にして行なうものである
が、補助陰極上にクロム金属を析出させないため、通常
陰極型ｍ密度は１０Ａ／ｄｍ２以下に、また、陽極が部
分的に保護電位以下にならないようにする必要があり、
このようにすると補助陰極はかなり大型のものとなり、
製品である被メッキ物に邪魔にならないようメッキ槽内
に設置するのはかなり困難であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題を解消するためになされたもので、陰
極電流密度を大きくしてもクロム金属が析出せず、補助
陰極を小型化でき、長期間安定して操業できるクロムメ
ッキ用不溶性電極の保護方法を提供しようとするもので
ある。

すなわち本発明は、陽極として不溶性電極を使用し、メ
ッキ槽内に設置した補助陰極を用いてメッキ通電停止時
にも該陽極に補助電流を流すメッキ用電極の保護方法に
おいて、該保護陰極としてバルブ金属またはその金属基
合金上に白金族金属を含む被覆を形成させた電極を使用
することを特徴とするメッキ用電極の保護方法である。

以下、本発明を更に詳しく説明する。クロムメッキ用不
溶性電極は、陽極として極めて安定で、通電を続ける限
り優れた耐久性を有し、長期間安定して使用できる。と
ころが、実際の操業ではメッキ処理物の入れ換え、夜間
操業停止等により、頻繁に通電を停止することが避けら
れず、前記したようにこうした非電解時に不溶性電極を
メッキ浴に浸漬しておくと容易に損傷し、短期間で使用
できなくなる。

そこで別途電源に接続した補助陰極をメッキ槽内に設け
、メッキ通電停止時にも不溶性電極に電流を流し、該陽
極を陽分極し続ける際、チタン等のバルブ金属基体上に
白金、イリジウム、ロジウム等の白金族金属を含む被覆
を形成させた補助陰極を用いることにより、陰極電流密
度を大きくしてもクロム金属が析出せず、該補助陰極を
小型化できるごとを見出し本発明に至った。

従来、バックアップ法に用、いる補助陰極の形状は、わ
ずかに陰極上にクロムがメッキ析出し、その電着型によ
る陰極の破損を防ぐためにかなりの制約があったが、本
発明で用いる補助陰極ではクロムが析出しないため、棒
状、すだれ状、網状等の任意のものが使用できる。また
、基体の材質はクロムメッキ浴に耐久性のあるチタン、
ニオブ等のバルブ金属が適しているが、これらの金属基
合金でも差し支えない。

本発明に用いる補助陰極は、前記バルブ金属またはその
金属の合金基体上に白金族金属を含む被膜を調整したち
のである。被覆はクロムメッキ浴に耐久性のあるものな
らば特に制限されないが、白金、白金−イリジウム合金
、ロジウム等の水素過電圧の小さい金属または合金が好
ましい。なお、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、ある
いはこれにスズ、マンガン等の酸化物を添加しｔこもの
は水素過電圧は低いものの、陰極として使用するため、
酸化物から金属へと還元され、被覆の崩壊を生じるなど
耐久性がな（、露出したバルブ金属基体上にクロム金属
が析出するので、好ましくない。

被覆の調整方法は、従来公知の技術が用いられ、有機溶
剤あるいはアルカリ溶液により脱脂、洗浄後、サンドブ
ラスト法あるいは塩酸、シュウ酸、７ツ化水素酸などに
より化学的にエツチングしたバルブ金属基体上に熱分解
法、電気メッキ等により被覆を施す。なかでも、白金族
金属の塩化物をブタ／−ル等の有機溶剤に溶かし、バル
ブ金属基体上に塗布した後電気炉内に置き、加熱分解し
て被覆を調整する熱分解法は、表面積が大きく水素過電
圧を低下させるので好適な方法である。熱分解雰囲気を
、真空、窒素等の非酸化性、あるいは還元性雰囲気で行
なえば容易に目的とする金属あるいは合金被覆が得られ
る。

本発明に用いる補助陰極は陽極への保護電流通電を主た
る目的とするので、その通電量は特に制限されないが、
電流密度を高くしすぎるとバルブ金属基体の水素吸蔵量
が増大し、被覆が崩壊するおそれがあるので、５０Ａ／
ｄａ＋２以下が好ましい。

本発明は、クロムの電気化学的序列が比較的貴であるこ
とから、水素発生電位の低い白金族金属を含む被覆を有
する補助陰極を用いることによりクロム金属を析出せず
、水素発生を優先させるバックアップ法である。

補助陰極を用いて不溶性陽極に通電する方法は、少なく
ともメッキ通電停止時、または非電解時に別途電源回路
により陽極に通電すれば良く、通常保護電流は０．０１
〜１．０Ａ／ｄＩＩ１２程度であるので、メッキ通電中
に該電流回路を閉じて小電流を流したままでもメッキに
大きな影響がないので、保護電流回路はメッキの通電、
停止にかかわらず切らずにおくことができる。

このように、バルブ金属基体上１こ白金族金属を含む被
覆を有する補助陰極を用い、常時保護電流を陽極に流し
続ける方法をとれば、クロム金属の析出がないためメッ
キ浴中のクロム濃度も変化せず、また、従来の補助陰極
を用いてバックアップ方法を行なった際に、補助陰極上
に析出したクロムをかき落とすなどの操作もなくなり、
簡単かつより安全に操業を行なうことができる。

（実　施　例） 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これ
らは本発明を何ら限定するものではない。

実施例１〜３ 直径３ａ＋ｍのチタン棒をトリクレンで脱脂し、熱シュ
ウ酸でエツチングして粗面化した基体に、塩化白金酸の
ブタ／−ル溶液を塗布し、乾燥後、窒素気流下５００　
’Ｃで加熱焼成する操作を３回繰り返して金属白金の被
覆を有する補助陰極を作成した。

ま′た、別途にチタン板をサンドブラスト処理し、この
上に線径０，４ｍｎ＋、２４メツシュのチタン製金網を
スポット溶接し、周辺部を幅ＳｍｍＸ厚み１ｅ＋ｍ（７
）チタン製押さえ板でさらにスポット溶接して補強した
ものを基体とし、トリクレン脱脂し、３％７ツ酸でエツ
チングを行ない、塩化イリジウム酸のエタノール溶液を
ハケ塗９した後乾燥し、大気中４５０℃、３０分間の加
熱処理を２回繰り返した。その後、硝酸鉛２５０ｇ／ｌ
、硝酸銅２５ｇ／ｌからなる電着液中で陽極電流密度２
．５Ａ／ｄＩＩ１２、液温６０°Ｃ，ｐＨ４，０の条件
で１４時間電着を行ない二酸化鉛被覆陽極（ｐｂ○２　
／　Ｔ　ｉ　）を調整した。

この二酸化鉛被覆陽極、補助陰極およびチタン製板状陰
極をメッキ槽内に設置し、クロム酸２３０ｇ／ｌ、硫酸
２　、５　ｇ／　ｌのサージェント浴中でメッキを行な
った。直流電源はメッキ用とバックアップ用を各々別途
に用意し、メッキ時間５０分、非メッキ時間は１０分の
断続電解を行なった。

陽極電流密度はメッキ時５０Ａ／ｄａ２、非メッキ時（
バックアップ時）は０．１４−０．３５Ａ／ｄｍ２とし
た。この時、補助陰極の電流密度は２０〜５０Ａ／ｄ１
１１２とした。この電極寿命試験の結果を第１表に示す
。

ルμＪＬＬ 補助陰極を用いず、バックアップしないで他は実施例１
と同様に行なった電極寿命試験の結果を第１表に示す。

艮１鮭土ユ彰 塩化白金酸３重量部、塩化イリジウム酸１重量部、残部
イソプロパツールから成る塗布液を用いた以外は実施例
１と同様にして白金−イリジウム合金を被覆した補助陰
極を作成した。

メッキ陽極としては、塩化イリジウム酸のブタ／−ル溶
液を塗布した後、大気中で焼成する前記熱分解法により
貴金属被覆電極を調整した。

この補助陰極、貴金属被覆電極を用い、実施例１と同様
な電極寿命試験を行なった結果を第１表に示す。ただし
実施例１〜３と異なり、保護電流はメッキ時にも流した
。

比較例２ 補助陰極を用いず、バックアップしないで他は実施例４
〜６と同様に行なった電極寿命試験の結果を第１表に示
す。

比較例３ 直径３ＩＩＩＩ１１のチタン棒を補助陰極に用いた以外
はすべて実施例１と同様な電極寿命試験を行なったとこ
ろ、陽極は１年経過後も継続使用できたが、補助陰極に
クロムが析出し、１〜２か月毎にクロムのかき落としが
必要であった。

（発明の効果） 本発明により、クロムメッキ用不溶性電極の艮特命化が
図られ、その際、クロム金属が析出しない補助陰極を用
いるため、メッキ槽内に設置する際の形状、寸法に制限
を受けなくなった。また、クロムの損失もなく、補助陰
極の点検、交換を必要としないで、長期に安定したクロ
ムメッキ操業が可能となった。

特許出願人　日本カーリット株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陽極として不溶性電極を使用し、メッキ槽内に設置した
   補助陰極を用いてメッキ通電停止時にも該陽極に補助電
   流を流すメッキ用電極の保護方法において、該保護陰極
   としてバルブ金属またはその金属基合金上に白金族金属
   を含む被覆を形成させた電極を使用することを特徴とす
   るメッキ用電極の保護方法。