JPH0813199A - クロムめっき方法 - Google Patents
クロムめっき方法Info
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- JPH0813199A JPH0813199A JP6144431A JP14443194A JPH0813199A JP H0813199 A JPH0813199 A JP H0813199A JP 6144431 A JP6144431 A JP 6144431A JP 14443194 A JP14443194 A JP 14443194A JP H0813199 A JPH0813199 A JP H0813199A
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Abstract
う。 【構成】 チタン等の薄膜形成性金属の基体上に、酸化
イリジウムからなる電極触媒の被覆を形成した電極を陽
極とすることによって、めっき浴中での6価クロムの生
成等がなく長期にわたり安定したクロムめっき、バレル
クロムめっきが可能である。
Description
し、とくに3価クロムを用いた硬質クロムめっき方法、
および複雑な形状のものを多数処理することができる3
価クロムを用いたバレルめっき方法に関する。
含有するめっき浴から行われている。近年、6価クロム
が環境等に悪影響を及ぼすことから、3価クロムめっき
浴に関する研究が進められている。3価クロムめっき浴
を用いたクロムめっきは古くから提案されているが、3
価クロムめっき浴を使用しためっきでは、6価クロムを
使用した場合のように、めっき被膜に変色を生じたり、
めっき被膜の密着性不良が生じることはなく、めっきの
付き回りが良いという特徴を有しているものの、めっき
可能な条件が限られており、実用には至っていない。
よる6価クロムイオンの生成に伴いめっき液の安定性が
悪くなり、めっき品質が低下する等の問題を有してい
る。そこで、イオン交換膜を用いて陽極室と陰極室に区
画することで6価クロムイオンの生成を防止したクロム
めっき方法が提案されている。クロムめっきでは、陽極
には、安価な鉛あるいは鉛合金が一般には使用されてい
る。しかしながら、鉛含有電極を使用した場合には、鉛
化合物のスラッジが大量に生成するために、スラッジの
処理に手数を要し、めっき浴中に溶解した鉛成分が品質
低下の原因ともなっているが、イオン交換膜を用いた場
合でも、6価クロムの発生は避けられるものの、鉛化合
物の生成を防止することはできなかった。
ン基体に白金を被覆した電極を使用することが、特開昭
54−134038号公報において記載されているが、
充分な耐久性を有しておらず、比較的短期間にめっき電
圧が上昇するという問題があった。
るために、特公昭56−43119号公報には、陽極と
して、鉄又はニッケルの合金及びそれらの酸化物からな
る電極を使用し、特公昭61−22037号公報には、
フェライト陽極を使用することが記載されている。しか
しながら、これらの電極を陽極とした場合には、電極を
構成している触媒成分の溶出に伴うスラッジの発生、ま
たは溶出成分のめっき物表面への付着によってめっきの
品質低下、あるいはめっき効率の低下が著しい。 ま
た、特開昭61−23783号公報、特開昭61−26
797号公報は、いずれもイオン交換膜を用いて陽極室
と陰極室を分割し、陰極室に3価のクロム塩を溶解した
水溶液を供給し、陽極室には3価のクロム塩と同一のア
ニオン種の酸溶液を供給し、陽極としては、硫酸溶液の
場合は鉛、あるいはチタンに貴金属、貴金属酸化物を被
覆した電極等が用いられ、塩化物溶液の場合は黒鉛、チ
タンに貴金属或いは貴金属酸化物を被覆した電極等が用
いられるとの記載がなされているが、黒鉛電極を用いた
実施例が示されているのみで、貴金属、あるいは貴金属
酸化物の被覆を有する電極としていかなるものを用いる
かについては記載されていない。
ムを用いたクロムめっき方法において、陽極において6
価クロムの生成量が小さく、陽極の溶出が少なく陽極で
のスラッジの生成あるいは、めっき層への不純物の析出
を防止することができるクロムめっき方法およびバレル
めっき方法を提供することを課題とするものである。
らなるめっき浴を用いてクロムめっきを行う方法におい
て、陽極として酸化イリジウムからなる電極触媒の被覆
を電極基体上に設けた電極を用いたクロムめっき方法で
ある。陽極がクロムめっき浴中あるいはクロムめっき浴
とはイオン交換膜で区画した陽極室に設けたものである
前記のクロムめっき方法である。電極触媒が、酸化イリ
ジウムとともに、チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニ
ウム、錫、アンチモン、ルテニウム、白金、コバルト、
モリブテン、タングステンからなる金属又はその酸化物
の少なくとも1種以上を含有し、電極基体がチタン、タ
ンタル、ジルコニウム、ニオブ又はこれらの合金からな
る前記のクロムめっき方法である。クロムめっきがバレ
ルめっきである前記のクロムめっき方法である。
めっき浴において使用可能であり、6価クロムの生成を
防止し、スラッジの発生もなく長期に安定したクロムめ
っきが可能な陽極として、チタン、タンタル、ジルコニ
ウム、ニオブから選ばれる電極基体上に酸化イリジウム
を有する電極触媒を形成した電極が極めて優れているこ
とを見いだしたものである。
タン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、錫、アンチモ
ン、ルテニウム、白金、コバルト、モリブデン、タング
ステンの金属もしくは酸化物から選ばれた少なくとも1
種を含んでいることが好ましく、電極触媒中の酸化イリ
ジウムの組成は、30〜90モル%が好ましい。酸化イ
リジウムのみからなる電極触媒は、耐久性の面でやや劣
るので、前記のような金属もしくは金属酸化物からなる
組成物とすることが好ましい。また被覆量は、イリジウ
ムの金属に換算して20〜60g/m2 であることが好
ましい。被覆量を多くすると耐久性も大きくなるもの
の、経済性の面では好ましくないので、60g/m2 よ
りも小さくすることが好ましい。
ン、タンタル、ジルコニウム、ニオブから選ばれる薄膜
形成性金属からなる電極基体上へ被覆するには、電極触
媒の成分の金属であるイリジウムの塩類等を含有する溶
液を塗布して、酸素含有雰囲気において加熱分解した
り、スパッタリング、蒸着、プラズマ溶射等の方法で行
うことができる。
ニオブ、ジルコニウム、モリブデン、タングステン、
錫、アンチモン、白金等の金属又はそれらの酸化物の少
なくとも1種以上を含有する中間層を形成した後に、酸
化イリジウムを含有する電極触媒の被覆を形成すること
により、中間層を形成しない場合よりも耐久性の大きな
電極を得ることができるので好ましい。
クロムからなるめっき浴は、硫酸クロム、塩化クロム、
シュウ酸クロム、炭酸クロム、水酸化クロム等の水溶性
の3価クロムを用いることが好ましい。めっき浴中にお
いて3価クロムを安定に存在させたり、電流効率を改善
する各種の有機配位子、光沢剤等のめっきの品質を高め
る各種の添加剤を含有しているので、陽極において酸化
等を受けて、これらの物質が分解したり、タール状の物
質を生成することが起こる場合がある。このような反応
が起こると、めっき液が不安定化したり、得られるめっ
きの品質が不良となる。そこで、こうした問題が起きる
場合には、陽極が直接にクロムめっき浴とは接触しない
ように、隔膜でめっき槽を区画して陰極室と陽極室を設
け、陽極液には、めっき液の支持電解質として使用され
ている塩の水溶液あるいは酸を用いることが好ましい。
隔膜には、中性膜、陽イオン交換膜、陰イオン交換膜を
用いることができる。
なるめっき浴において、チタン、タンタル、ジルコニウ
ム、ニオブから選ばれる薄膜形成性の金属からなる電極
基体上に酸化イリジウムを有する電極触媒を形成した電
極を陽極として使用するものであり、6価クロムの生成
を防止し、めっき浴中からのスラッジの発生もなく長期
にわたり安定したクロムめっきが可能である。
する。 実施例1 熱シュウ酸の溶液で酸洗したチタン板に塩化イリジウ
ム、塩化錫をそれぞれ金属換算で40モル%、60モル
%を溶解した塩酸溶液を刷毛にて塗布し、室温にて乾燥
後、550℃のマッフル炉内で20分間熱処理を行い、
酸化イリジウムと酸化錫からなる複合酸化物の層を形成
した。被覆は、該操作を20回繰り返し行い、イリジウ
ムとして25g/m2 を被覆した電極を作製した。得ら
れた電極を陽極として3価クロムめっき浴(カニング社
製 エンバイロ90)を用い、ニッケルめっきを施した
軟鋼へ無隔膜で連続的にめっきを行った。めっき浴中の
3価クロムの濃度は硫酸クロムを補給して一定に保持し
た。めっき浴の温度は40℃、pH5.0で電流密度6
A/dm2 、1回のめっき時間は、10分間であった。
100Ah/リットルの通電を行った後もめっきが可能
であり、100Ah/リットルの通電によって生成した
6価クロムは6ppmであった。
除き実施例1と同様にしてめっきを行い、その結果を表
1に示す。
区画しためっき槽において下記の3価クロム液、陽極液
をそれぞれ満たして、陽極には実施例1で作製した電極
と同様に作製した酸化イリジウム電極を使用し、脱脂、
酸洗を行った真鍮板に電極間距離、10cm、電流密度
15A/dm2 として室温において、10分間のめっき
を行い、このめっき操作を繰り返し行った。 3価クロム液 塩化クロム 0.8mole/l アミノ酢酸 1.2mole/l 塩化アルミニウム 0.5mole/l 塩化アンモニウム 1.5mole/l 陽極液 硫酸アルミニウム 0.5mole/l 硫酸アンモニウム 1.5mole/l 3価クロムの補給は、塩化クロムによって行い、液のp
H調整は、水酸化ナトリウムよって行った。100Ah
/リットル通電後もめっきが可能であり、めっき浴は安
定し、電極の損傷もみられなかった。
て実施例2と同様にめっきを行ったところ、38Ah/
リットルの通電でめっきが不能となり、20Ah/リッ
トルの通電で6価クロムが200ppm生成し、黒鉛陽
極の消耗がみられた。また、6価クロムの生成は陽極で
発生した塩素によって酸化されたものとみられる。さら
に陽極で発生する塩素は有毒であるために塩素の処理が
必要となる。
ム、塩化タンタル及び塩化白金酸をそれぞれ金属換算で
55モル%、30モル%及び15モル%となるように溶
解した塩酸溶液を刷毛にて塗布し、室温にて乾燥後、5
50℃のマッフル炉内で20分間熱処理を行い、酸化イ
リジウム、酸化タンタル及び白金からなる複合酸化物層
を形成した。塗布、乾燥、熱処理の操作を20回繰り返
し行い、イリジウムとして40g/m2 の酸化イリジウ
ムを被覆した電極を作製した。
ロムめっき浴(カニング社製 エンバイロ90)を用
い、ニッケルめっきを施した軟鋼製のネジにバレルめっ
き装置を用い平均電流密度1A/dm2 、めっき温度を
40℃、無隔膜にて5分間のバレルクロムめっきを繰り
返して行った。200回後も光沢めっきが可能であっ
た。
除き実施例3と同様にしてバレルクロムめっきを行い、
その結果を表1に示す。
陰極室と陽極室に区画したバレルめっき装置を用い、下
記の3価クロムめっき液および陽極液を満たし、陽極に
は実施例3と同様に作製した電極を用い、軟鋼製のネジ
に30℃において3分間のめっきを行ったところ、10
0Ah/リットル通電後も光沢めっきが可能であり、め
っき液および電極には変化はなかった。 クロムめっき液 塩化クロム 1.0mole/l グルコール酸 1.5mole/l 塩化アンモニウム 1.0mole/l ホウ酸 0.7mole/l 陽極液 硫酸アンモニウム 1.0mole/l 比較例4 陽極としてニッケルフェライト電極(NiO・Fe
2O3)を用いた点を除き実施例4と同様にめっきを行っ
たところ、20Ah/リットル通電で、電極が溶出して
いた。
極基体上に酸化イリジウムを有する電極触媒を形成した
電極を陽極としたので、めっき被膜に変色を生じたり、
めっき被膜の密着性不良が生じることはなく、めっきの
付き回りが良い3価クロムからなるめっき浴において、
6価クロムの生成を防止し、めっき浴中からのスラッジ
の発生もなく長期にわたり安定したクロムめっきが可能
となる。
Claims (4)
- 【請求項1】 3価クロムからなるめっき浴を用いてク
ロムめっきを行う方法において、陽極として酸化イリジ
ウムからなる電極触媒の被覆を基体上に設けた電極を用
いたことを特徴とするクロムめっき方法。 - 【請求項2】 陽極がクロムめっき浴中あるいはクロム
めっき浴とはイオン交換膜で区画した陽極室に設けたも
のであることを特徴とする請求項1記載のクロムめっき
方法。 - 【請求項3】 電極触媒が、酸化イリジウムとともに、
チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、錫、アンチ
モン、ルテニウム、白金、コバルト、モリブテン、タン
グステンからなる金属又はその酸化物の少なくとも1種
以上を含有し、電極基体がチタン、タンタル、ジルコニ
ウム、ニオブ又はこれらの合金からなることを特徴とす
る請求項1〜3記載のクロムめっき方法。 - 【請求項4】 クロムめっきがバレルめっきであること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のクロムめ
っき方法。
Priority Applications (4)
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