JPH06346269A - 銅種板電解用ステンレス母板 - Google Patents

銅種板電解用ステンレス母板

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JPH06346269A
JPH06346269A JP5166152A JP16615293A JPH06346269A JP H06346269 A JPH06346269 A JP H06346269A JP 5166152 A JP5166152 A JP 5166152A JP 16615293 A JP16615293 A JP 16615293A JP H06346269 A JPH06346269 A JP H06346269A
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JP
Japan
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stainless steel
sheet
copper
plate
cathode
Prior art date
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Pending
Application number
JP5166152A
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English (en)
Inventor
Yukio Tsukagoshi
幸夫 塚越
Hirohisa Oda
浩久 小田
Masato Sugimoto
誠人 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電着性、剥離性、耐食性に優れ、初期投資の
少ない銅種板電解用ステンレス母板を提供する。 【構成】 平板部が中心線平均粗さ(Ra)で0.15
〜0.6μmで、10点平均粗さ(Rz)が0.7〜2.
5μmの表面粗さの微細亀甲状の模様を有する冷間圧延
ステンレス鋼板からなる銅種板電解用ステンレス母板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、銅種板電解用ステンレ
ス母板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気銅を得るための銅電解精製法では、
銅精錬工程の精製炉から得られる精製粗銅が陽極として
用いられる。一方陰極としては、種板製造用電解槽で
銅、チタンやステンレス製の母板と称される陰極上に、
銅を電着して剥離した厚さ0.6mm程度の厚さの薄い
銅板(種板)を陰極として用い、硫酸銅、硫酸水溶液を
主成分とする電解液を用いて電解し、種板に金属銅を電
着させ、そのまま製品の電気銅とする方法や、母板に5
〜10mmの厚さに銅を電着させ、母板から電着銅を剥
ぎ取って製品の電気銅とする方法等がある。
【0003】母板として銅板を使用する場合は、電着銅
が母板に密着するのを防止するため、剥離剤(石鹸、ワ
ニス、重油等)を塗布する必要があり、このための作業
が必要となる外、電解面部が腐食する問題がある。チタ
ン製母板は剥離剤を塗布する必要がなく、耐食性も良好
であるが、高価であるため初期投資が高いという問題が
ある。
【0004】これに対して、ステンレス母板は、必ずし
も剥離剤を塗布する必要がなく安価なため、最近は、ス
テンレス母板が用いられるようになってきている。しか
し、母板として、ステンレス板を使用すると、電着銅が
母板から自然剥離したり、電着銅が母板に強固に電着し
てしまい、剥離が困難となったり、母板表面が白色に変
色してしまうなど、電着性、剥離性、耐食性が良くない
状態が生じ易いという問題があった。
【0005】この問題の対策の一つとして、ステンレス
母板の表面を研磨して使用することがある。しかし、研
磨作業を人が行う場合は、表面粗さにバラツキがあり、
平滑になり過ぎた場合、電解中にステンレス母板と種板
との間で剥離が発生し、短絡の原因となったり、部分的
に剥離が起き、ステンレス母板と種板との間に電解液が
閉じ込められて、ステンレス母板に部分的に孔食が発生
し、電解に繰り返して使用するうちに、種板が剥離しに
くくなったりする。又、ステンレス母板の表面が粗くな
り過ぎた場合は、ステンレス母板より種板を剥離するこ
とが困難となる。
【0006】本出願人は先に研磨作業によって調整した
中心線平均粗さ(Ra)で0.5〜1.53μmの表面粗
さを有するステンレス母板を提案した(特願平4−13
4359号)。しかし、ステンレス板メーカーより購入
した多数のステンレス板に機械的研磨等の精密な研磨を
実施するのは大変な作業で、そのコストが多大になるた
め初期投資が高くなるという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電着性、剥
離性、耐食性に優れ、初期投資の少ない銅種板電解用ス
テンレス母板を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による課題を解決
するための手段は、平板部が中心線平均粗さ(Ra)で
0.15〜0.6μmで、10点平均粗さ(Rz)が0.
7〜2.5μmの表面粗さの微細亀甲状の模様を有する
冷間圧延ステンレス鋼板を銅種板電解用ステンレス母板
とすることにある。
【0009】ここで、中心線平均粗さ(Ra)は、JI
S B 0601(表面粗さ)に基づいて、針で表面を
一定方向になで、針の上下動を拡大する触針式あらさ測
定機(ミツトヨ社製を使用)で、ステンレス板の圧延方
向に対して直角方向に測定する。次にその粗さ曲線か
ら、その中心線の方向に測定長さlの部分を抜き取り、
この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸
として粗さ曲線をy=f(x)で表したとき、次式によっ
て求められる値をμmで表したものである。
【0010】
【数1】
【0011】10点平均粗さ(Rz)は、前記の断面曲
線からその平均線の方向に評価長さ1mの部分を抜き取
り、平均線に平行かつ断面曲線を横切らない直線から縦
倍率の方向に測定した最高から5番目までの山頂の標高
の平均値と、最深から5番目までの谷底の標高の平均値
との差の値をμmで表したものである。
【0012】
【作用】ステンレス鋼板中には次ぎのような種類があ
る。(1)JIS G 4304の熱間圧延後、熱処理
し、酸洗又はこれに準ずる処理を施したNo.1表面仕
上げの熱間圧延ステンレス鋼板、(2)JIS G 43
05の冷間圧延後、熱処理、酸洗又はこれに準じる処理
を施した後、適当な光沢を得る程度に冷間圧延して仕上
げたNo.2B表面仕上げの冷間圧延ステンレス鋼板、
(3)JIS G 4305の冷間圧延後、熱処理、酸洗
又はこれに準じる処理を施して仕上げたもの。また、つ
や消しロールによって最後に軽く冷間圧延したものを含
めたNo.2D表面仕上げの冷間圧延ステンレス鋼板、
(4)JIS R 6001による150〜180番まで
研磨したNo.4表面仕上げのJIS G 4305の
冷間圧延ステンレス鋼板、(5)JIS R 6001に
よる400番まで研磨した#400表面仕上げのJIS
G 4305の冷間圧延ステンレス鋼板がある。
【0013】これらについて検討の結果、(1)は初期の
板の表面粗さが粗いため、種板が電着したときには、強
固に電着するので剥離性が良くなく、また、平坦度が低
い、板厚のバラツキが大きい、表面を平滑にするための
研磨を行うのに工数がかかる等の問題があった。
【0014】(2)(3)については、平坦度が高く、板厚の
バラツキが小さいので良いが、その他の特性のバラツキ
があった。そこで剥離性に最も関連の深い表面状態を電
子顕微鏡で観察したところ、(4)(5)は表面が縦縞模様に
なっているのに対して、(2)(3)は長径が0.1μm以下
から数十μmの亀の甲状の島が多数隣接し、その島の境
界に仕上げにより異なるが約1μm以下の深さと幅の溝
が存在することが分かった。
【0015】この(2)(3)の微細亀甲状の模様を有する冷
間圧延ステンレス鋼板の冷間圧延工程、熱処理工程、酸
洗工程、仕上げ工程、コイルから定寸に切断する工程に
ついて調査し、各工程を調整して種々の表面粗さを有す
るステンレス母板を製作して電解試験を実施した結果、
ステンレス母板の表面粗さが中心線平均粗さRaで0.
15μm未満、10点平均粗さRzが0.7μm未満の
場合、電解中にステンレス母板と種板との間で剥離が発
生し、短絡の原因となること、母板も母板と種板との間
に電解液が入り込むため、黒色物が付着して次回の電解
時にその部分で電着不良が生ずることが分かった。
【0016】又、中心線平均粗さRaで0.6μmを超
え、10点平均粗さRzが2.5μmを超える場合は、
ステンレス母板より種板を剥離することが困難となるこ
とが分かった。この理由により、本発明は、Raが0.
15〜0.6μm、Rzが0.7〜2.5μmとするもの
である。作業上から種板の剥離力は約2〜10kgであ
ることが好ましいので、Ra0.17〜0.5μm、Rz
0.8〜2.0μmとするのがよい。
【0017】(2)(3)の微細亀甲状の模様を有するステン
レス板の表面の粗さは、ステンレス板製造ラインで、
a.コイル研磨工程(ベルト式のペーパーで表面を研磨
して一定の表面状態する)、b.酸洗工程(酸洗工程前
のステンレス板の表面粗さが細かい場合、酸洗液の濃度
を高くする、酸洗液の組成の変更又は回数を増やす等で
表面粗さを高める)、c.調質圧延工程(調質圧延工程
前のステンレス板の表面粗さが細かい場合、調質圧延工
程を省略することで表面粗さを高める)、d.コイルか
ら定寸の板に切断する前のレベラー工程(レベラー工程
前のステンレス板の表面粗さが粗い場合、レベラーを通
す回数を増やす、又はコイルの押し込み量を小さくする
ことで表面粗さを低下させることができる)等を調整す
ることで、所望に管理できる。
【0018】
【実施例】表1に示すステンレス母板を使用し、下記の
電解条件で銅電解用種板を製造した。使用したステンレ
ス母板の表面粗さは表面6カ所について測定した平均値
である。 電解条件 電解液 銅 46g/l 遊離硫酸 190g/l にかわ 80g/ton(電着銅当たり) チオ尿素 60g/ton(電着銅当たり) 塩酸 30mg/l 陽極 精製アノード 陽極寸法 1040×1026×36mm 陽極枚数 26枚 陰極 ステンレス316L・冷間圧延板 日本ス
テンレス社製 陰極寸法 1070×1050×3mm 陰極枚数 25枚 極間距離 105mm(アノード・中央間距離) 電流密度 220A/m2 液温 60℃ 電解時間 22時間 電槽寸法 内のり3000×1250×1360mm
【0019】22時間電解終了後、母板から種板を剥離
するのに要した剥離力、母板の表面状態、種板外観を併
せて表1に示す。剥離力測定方法は、図1に示すよう
に、母板1と種板2との上部に口明けを行い、種板2の
口明けを行った部分にバネ秤を取り付け、母板1に対し
て種板2を垂直に引っ張り、種板2が母板1から剥離す
る最大荷重を種板2の剥離力とした。又、表1に示す剥
離力は、数回の実施による剥離力の最大値と最小値を示
すものである。
【0020】
【表1】 No. 仕上げ 表面粗さμm 種板剥離力 通電後の母板 種板外観 Ra Rz kgf 表面状態 ────────────────────────────────── 1 No.2D 0.15 0.7 1.6〜2.9 若干黒色物有 異常無し 2 No.2B 0.17 0.8 2.0〜3.5 異常無し 異常無し 実3 No.2B 0.20 1.0 2.1〜4.2 異常無し 異常無し 施4 No.2B 0.31 1.4 4.5〜6.4 異常無し 異常無し 例5 No.2D 0.50 2.0 5.4〜9.6 異常無し 異常無し 6 No.2D 0.60 2.5 11.3〜16.8 異常無し 異常無し ────────────────────────────────── 1 No.2B 0.18 0.6 自然剥離 黒色物付着 電着不良 2 No.2B 0.10 0.6 自然剥離 黒色物付着 電着不良 比3 No.2B 0.13 0.5 自然剥離 黒色物付着 電着不良 較4 No.2D 1.10 3.9 15.5〜>20 異常無し 異常無し 例5 No.2D 3.35 7.8 >20 異常無し 異常無し 6 No.1 4.03 11.9 >20 異常無し 異常無し ──────────────────────────────────
【0021】表1において、実施例と比較例から、表面
粗さを本願発明の範囲とすることにより、種板剥離力、
通電後の母板表面状態、種板外観の良好な、母板として
適するものを供給できることが分かる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、耐久性を有し、種板剥
離力、母板表面状態、種板外観が良好で初期投資を少な
くできる銅種板電解用ステンレス母板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】種板の剥離力を測定する方法の説明図である。
【符号の説明】
1 母板 2 種板 3 バネ秤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板部が中心線平均粗さ(Ra)で0.
    15〜0.6μmで、10点平均粗さ(Rz)が0.7〜
    2.5μmの表面粗さの微細亀甲状の模様を有する冷間
    圧延ステンレス鋼板からなる銅種板電解用ステンレス母
    板。
JP5166152A 1993-06-11 1993-06-11 銅種板電解用ステンレス母板 Pending JPH06346269A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104073842A (zh) * 2011-10-13 2014-10-01 金川集团有限公司 一种电积、电解镍的阴极板
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JP2020084297A (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 住友金属鉱山株式会社 電解用陰極板及びこれを用いた電解精製方法
CN114182298A (zh) * 2021-11-15 2022-03-15 新余市木林森线路板有限公司 一种线路板碱性蚀刻铜回收电解母铜板利用方法

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