JPH0310099A - 電気メッキ用不溶性電極とその製造方法 - 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、電気メッキ用電掻に関するものであり、特に
高い電流密度で使用される連続鋼板メッキ用の陽極とし
て優れた耐久性を有する電極及びその製造方法に関する
。

〔従来の技術とその問題点〕

近年、自動車や家電製品等、種々の分野で表面処理した
薄板鋼板の需要が高まり、電気メッキによる帯状鋼板の
連続表面被覆技術が重要となっている。

このような電気メッキにおいて、従来陽掻として溶性電
極を用いる方法から不溶性電極を用いる方法に発展して
きている。（例えば特公昭５３−１８１６７号、特開昭
５６４７５９７号公報参照、） 不溶性電極を用いることによれば、 １）　各種合金メッキが可能 ２）　陽極電流密度を上げ、ライン速度を上昇させるこ
とによる生産性の向上 ３）電流分布の均一化による品質の向上４）陽極交換頻
度の減少 等の効果が期待でき、これまで鉛電極、鉛合金電極、白
金メッキ電極等の使用が知られている。

しかし、例えば亜鉛や亜鉛合金電気メッキの際に用いる
鉛又は鉛合金電極は、不溶性が不完全で鉛が徐々に溶出
し、メッキ製品の品質を悪化させ、又、多量のスラッジ
が生成するため、溶出した鉛イオンを除去する多量の吸
着剤を要する等の問題がある。

又、白金メッキ電極は高い電流密度で使用すると容易に
被覆白金が剥離し、短時間で使用不能となる欠点がある
。

〔発明の目的〕

本発明は、従来のメッキ用不溶性電極の問題を解消した
、高電流密度での使用においても十分な耐久性を有する
電気メッキ用不溶性電極及びその製造方法を堤供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、電気メッキ用不溶性電極において、耐食性金
属板上に耐食性金属多孔板状体を接合した電極基体の表
面に、白金族金属又はその酸化物を含む電極活性物質を
被覆したことを特徴とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の電極基体は、耐食性金属板上に耐食性金属多孔
板状体を接合したものである。

該耐食性金属の材料は、電極基体として使用できるもの
であれば特に限定されないが、耐食性に優れ、機械的強
度が十分なＴＩ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ又はこれらの合金が
好適である。

該金属多孔板状体の材質は、通常該金属板の材質と同じ
もので良いが、異なるものでも良い。　該金属板は、電
極の機械的強度を維持し、併せて十分な通！機能を果た
すため十分な厚みを有し、通常は無孔の平板であるが曲
板でも良い。　該金属板に接合する金属多孔板状体は、
酸素等の大量の陽極発生ガス気泡の抜けを良くし、気泡
の滞留を防ぐ機能を有し、又電極表面積を大幅に拡大す
るので電解電圧を低下させる効果がもたらされる。

そのため該金属多孔板状体は、開口率が５〜９０％の範
囲のエキスバンドメタル、パンチングメタル、金網、ス
ダレ状ワイヤ等の多孔体が好適であるが、金属繊維積層
体、金属繊維繊布、ワイヤロール、金属フェルト、金属
焼結多孔体等を用いることも可能である。

又、該多孔板状体は、強度や通電量を考慮してこれらの
多孔体を複数層積層しても良い。

該金属板と多孔板状体の接合は導電的に行う必要があり
、ボルト締め、溶接法等が適用出来るが、接合点で大電
流が流れるので、接合による電気抵抗の小さい溶接法が
好ましく、溶接点を十分な数量として電解電圧の上昇や
発熱を低下させることが出来る。

この様にして、金属板上に金属多孔板状体を接合して電
極基体を形成し、次に電極活性物質を被覆するが、該基
体の表面を予め窒化、硼化又は炭化処理して、より耐食
性の向上等を図ることが出来る。　又、電極基体表面に
中間層としてＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａの内
の少なくとも１種の金属酸化物を含む導電性酸化物を設
けて電極の不働態化を防止し、耐久性等を改善すること
が出来る。

該中間層の形成は、次記する電極活性物質の被覆と同様
に種々の手段が適用出来るが、中間層金属成分の塩の溶
液を基体上に塗布し、加熱焼成して金属酸化物を形成す
る熱分解法が好適である。

電極活性物質の被覆は、白金族金属又はその酸化物を含
むものが電気メッキ用不溶性電極用として電気化学的特
性及び化学的耐久性等に優れたものとして用いられる。

　具体的には、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＰＬ等の白金
族金属の１種又は２種以上の金属、合金、又はこれらの
金属酸化物であり、又は更にこれらにＴ　Ｉ　％　Ｚ　
ｒ　ＳＮ　ｂ　、、Ｔ　ａ　％　Ｓ　ｎ等の卑金属元素
の１種以上の金属又は金属酸化物を含む複合物質として
も良い。　その場合、白金族金属成分の含有量は金属重
量基準で１０％以上とすることが電極活性を良くする上
で望ましい。　該被覆の形成は、特公昭４日−３９５４
号公報に詳細に記載されている如き、従来知られている
種々の電極被覆形成法が適用でき、特に限定されるもの
ではないが、上記した電極活性物質成分金属又はその塩
をこれらの可溶な溶媒に溶解し、塗布溶液とし、これを
前記電極基体に塗布、浸漬等により付着させ、酸化性、
中性、還元性等の雰囲気中で加熱焼成して被覆層を形成
する熱分解法が好適である。　又、被覆層は必要に応じ
て上記の被覆形成手段を繰り返し行うことによって所望
の厚みとすることが出来る。

このようにして得られた本発明の電極は、鋼板等の連続
メッキ用として使用した場合、高電流密度でも従来の不
溶性電極より耐食性や電極活性に優れ、はるかに耐久性
が良く、種々の腐食性電解液に使用出来るので、前記し
た不溶性電極使用による種々の効果を十分達成出来るも
のである。

又、本発明の電極は金属板上に金属多孔状体を接合した
複合構造をとるため、平滑板状電極に比べて大電流を流
すことが可能であり、且つ電極上に発生する気泡の抜け
が良好で滞留してもその厚みが小さいので気泡抵抗によ
る電圧上昇が防がれ、メッキ鋼板のラインスピードの上
昇及び省電力等による生産性や経済性の飛躍的向上がも
たらされる。

以上、本発明の電極を主に鋼板メッキ用について説明し
たが、他の有機又は無機電解、金属表面処理、金属採取
等の用途にも本発明の電極を使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実ＪＵＬ−１ １）１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ５ｍｍの市販純チ
タン板３枚に多孔板としてそれぞれ厚さ０．１ｍｍ、０
．３ｍｍ、０．５ｍｍで開口率５０％の純チタン製のエ
キスバンドメタルを溶接にて接合した３種の基体を作製
した。　該基体をアセトンにより脱脂後、純シュウ酸溶
液で洗浄し、更に純水にて洗浄し、乾燥して電極基体と
した。　比較例として純チタン製のエキスバンドメタル
を接合しない上記市販純チタン板を用い、同様にアセト
ンによる脱脂、熱シュウ酸及び純水による洗浄を行い乾
燥後、電極基体とした。

上記電極基体に塩化イリジウムと塩化タンタルをモル比
で６：４の割合でブタノールに熔解した溶液を刷毛にて
塗布し、乾燥後、空気中で５５０°Ｃにて焼成した。　
この操作を繰り返し、該被覆中のイリジウム量を０．３
ｍｇ／ｃｍ”　とした、　得られたこれらの電極を陽極
として、軟鋼板を陰極として下記に示した亜鉛メッキ模
擬浴にて静止状態にて電解し、その際の電解電圧（摺電
圧）を測定した。

ＮａｚＳＯ４１００ｇ／ｉ！ （ＮＨ４）２ＳＯ４１００ｇｅｌ ｐＨ１，２ 温　　度　　　　　　６０°Ｃ 電流密度　　　　　２０ＯＡ／ｄｍ” 更にこれらの電極を陽極とし、白金板を陰極として、１
モル硫酸水溶液中で２Ａ／ｃｍ”の電流密度にて電解を
行い、電極寿命試験を行った。　寿命は電解摺電圧がＩ
ＯＶに達するまでの時間とした。

得られた電解電圧及び寿命の試験結果をまとめて表−１
に示す。

表−１ 表−１の結果から、本発明のチタン板にチタンエキスバ
ンドメタル多孔体を接合した電極基体を用いた電極は、
明らかに電解電圧を低下させ、且つその寿命が大幅に延
びていることが分かる。

災施阻−主 厚さ０．５ｍｍ、孔径２ｍｍφ、開口率５０％のチタン
製パンチングメタルをチタン板、Ｔｉ−３７ａ合金板に
接合したもの及びパンチングメタルを接合したＴ　＋　
ｖｉの表面を３μｍの厚さに窒化処理を行ったもの、及
び各種酸化物中間層被覆を施したものを電極基体とし、
これに各種電極活性物質被覆を施して電極を作製し、実
施例１と同様の電極寿命試験を実施した。　又、比較例
としてパンチングメタルを接合しなかった以外は上記と
同じ電極を作製し、同様に寿命試験を行った。

尚、酸化物中間被覆層は、厚さ３μｍ、電極活性物質被
覆中の白金族金属の量は０．　３ｍｇ／ｃｍ”　とした
。

得られた結果を併せて表−２に示す。

表−２の結果より、チタン製パンチングメタル多孔体を
接合した基体を用いる本発明の電極は長寿命を有するこ
とが明らかである。

〔発明の効果〕

本発明は、耐食性金属よりなる複合した板状電極基体に
、白金族金属又はその酸化物を含む電極活性物質を被覆
するので、耐食性、耐久性に優れた、低電解電圧をもた
らす優れた電気メッキ用等の不溶性電極が得られる。

又、金属多孔板状体を基体金属板に接合した電極構造を
有するので高電流密度で操業出来、発生ガスによる電圧
上昇を防ぐことができ、生産性及び省電力を大幅に向上
させることが可能である。

更に、電極基体表面を窒化、硼化又は炭化処理し、或い
は該表面に導電性酸化物よりなる中間層を設けることに
より電極の耐久性をより向上させることが出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）耐食性金属板上に耐食性金属多孔板状体を接合し
   た電極基体と、該基体の表面に被覆した白金族金属又は
   その酸化物を含む電極活性物質とからなることを特徴と
   する電気メッキ用不溶性電極。 （２）耐食性金属がＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ又はこれら
   の合金である特許請求の範囲第（１）項に記載の電極。 （３）電極基体が表面を窒化、硼化又は炭化処理された
   ものである特許請求の範囲第（１）項に記載の電極。 （４）電極基体と電極活性物質との間に、Ｔｉ、Ｔａ、
   Ｎｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａの内の少なくとも１種の金属の
   酸化物を含む導電性中間層を有する特許請求の範囲第（
   １）項に記載の電極。 （５）耐食性金属多孔板状体の開口率が５〜９０％であ
   る特許請求の範囲第（１）項に記載の電極。 （６）耐食性金属板上に、耐食性金属多孔板状体を導電
   的に接合して電極基体とし、該基体の表面に、白金族金
   属又はその酸化物を含む電極活性物質を被覆することを
   特徴とする電気メッキ用不溶性電極の製造方法。 （８）電極基体の表面に金属の酸化物を含む導電性中間
   層を形成した後、電極活性物質を被覆する特許請求の範
   囲第（６）項に記載の電極の製造方法。