JPH09137291A - 高電気密度下で粗さの小さい被膜を得るための塩化物ベースの電解浴中での金属ストリップの電気亜鉛メッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属ストリップを陽極と対向させた状態で移
動させ、塩化物をベースとした電解浴を金属ストリップ
と陽極との間の隙間に、走行中の金属ストリップに対し
て測定した速度Ｖで流し、陰極を構成する金属ストリッ
プと陽極との間に電流密度値Ｊが50Ａ／dm² 以上となる
電流を流す、塩化物をベースとした電解浴中で金属スト
リップを連続的に電気メッキする方法。 【解決手段】 電気メッキをＪ／Ｊ_lim が 0.15 以下、
Ｊ² ／Ｊ_lim が 22 Ａ／dm² 以下の条件下で行う（Ｊ
_lim は金属ストリップ付近を速度Ｖで流れる電解浴の
「電流−電位」特徴曲線の電流密度水平部分に相当する
限界電流密度）。端縁部に樹枝状結晶を生じないで粗さ
の小さい亜鉛メッキを高速に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面粗さを小さくし
て高速亜鉛電着する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼板表面に亜鉛被膜を電着させた後の被
覆表面の粗さはメッキ前の表面の粗さと違っているとい
うことは知られている。すなわち、亜鉛の電気メッキ、
特に塩化物を含む電解溶液を用い且つ高電流密度、例え
ば50Ａ／dm² 以上で運転した場合には一般に粗さが大き
くなる。この粗さの増加度(prise de rougosite)は算術
的粗度（一般にＲａで表される) で表した場合 0.5μｍ
以上になる。

【０００３】一般に、粗さ(rugosite)は輪郭深さ測定機
(profilometriquees) の複数の測定値すなわち「断面輪
郭値」の平均値から計算される。実際には記録中に各断
面輪郭値を高域フィルターで濾波してろ波閾値を越えた
波の振幅を濾波前の断面輪郭値の75％までに減らす。こ
のろ波閾値は例えば0.8 mmであり、断面輪郭値の垂直分
布で所定基準線に対する深さの分布を表わすことができ
る。フランス規格（ＡＦＮＯＲ ＥＯ 5.015/017/052)
では基準線(Ox)は断面輪郭値の母線に平行で且つ断面輪
郭値の頂点を通る直線である。Oxに対して直角で０を通
る縦軸(Oz)に沿って断面輪郭値の深さをプロットする。
基準線Oxに対する粗さの断面輪郭値の差を確率変数と見
なすことができる。この場合、一組のふれまたは深さが
一定の統計的な分布を構成する。従って、プロフィルの
平均ラインおよび平均ラインに対する深さの算術上の平
均のふれ（算術上の粗さＲａを表す）が測定される。

【０００４】粗さの増加度(prise de rougosite)が小さ
い電着被膜を得るためには電解浴に結晶成長抑制剤、例
えばポリエチレングリコールをベースとした結晶成長抑
制剤を添加する方法が知られている。しかし、この結晶
成長抑制剤は被膜をランダムに結晶化させて被覆すべき
金属ストリップの端縁部の状態を悪くさせるという欠点
がある。

【０００５】フランス国特許第 2,682,290号には接着性
が強く且つ凝集性に優れた電着被膜を形成することによ
って粗さの増加度を小さくして金属ストリップに金属を
連続的に電着させる方法が記載されている。この方法で
は複数の陽極または陽極板の前を金属ストリップを連続
的に走行させて、陽極または陽極板と陰極を構成する金
属ストリップとの間には高電流を流し、後方の陽極に加
える電流密度は前方の陽極よりはるかに低くする。この
フランス国特許第 2,682,290号の方法を用いると、電着
前の算術的粗さが 1.3μｍである金属板に厚さ 7.5μｍ
の亜鉛層を被覆した時の電着後の粗さを 1.4μｍにする
ことができる。換言すれば粗さの増加度をわずか 0.1μ
ｍにすることができる。しかし、この方法では後方の陽
極または電着ラインでの電流密度 (従って電着される材
料の量) が少なくなるので、後方の陽極での効率が低下
する。

【０００６】以下では、陽極という用語は陽極そのもの
を示すか、例えば互いに隣接して並べられ且つ全て同一
の電源端子に接続された複数の板で構成された陽極板を
示す用語として厳格に区別しないで用いるものとする。
粗さの増加度にも関係するが、金属ストリップを連続的
に電着した場合、特に塩化物ベースの電解浴を用いた場
合には金属ストリップの端縁部に樹枝状結晶が析出す
る。端縁部に析出するこの樹枝状結晶は金属ストリップ
の他の部分に堆積する平均厚さに対する被膜の過剰分
（surcharge)に相当し、粗くて接着性に乏しい被膜であ
る。

【０００７】この樹枝状結晶は不均一被膜であるだけで
なく、走行中に金属ストリップから離脱して電着装置や
金属ストリップ自体を汚染（「スミアリング(tartinag
e) 」とよばれる現象）する点で問題である。この樹枝
状結晶の発生度はメッキの電流密度が増加し、従ってメ
ッキ速度が増加すると高くなることは分かっている。こ
れは工業的な電着ラインでは致命的なことである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は塩化物
をベースとした電解亜鉛メッキ時の金属ストリップ表面
の粗さの増加を抑制し、電着プラントの性能、効率を最
大限に利用し、特に高い電流密度で運転することにあ
る。本発明のさらに他の目的は電気メッキ時に電流密度
を高くした場合にストリップ端縁に樹枝状結晶が析出す
るのを抑制し、実質的に無くすことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属ストリッ
プを陽極と対向させた状態で移動させ、塩化物をベース
とした電解浴を金属ストリップと陽極との間の隙間に、
走行中の金属ストリップに対して測定した速度Ｖで流
し、陰極を構成する金属ストリップと陽極との間に電流
密度値Ｊが50Ａ／dm² 以上となる電流を流す、塩化物を
ベースとした電解浴中で金属ストリップを連続的に電気
メッキする方法において、電気メッキを下記条件で行う
ことを特徴とする方法を提供する：Ｊ／Ｊ_lim を 0.15
以下とし、Ｊ² ／Ｊ_lim を 22 Ａ／dm² 以下とする（こ
こで、Ｊ_lim は金属ストリップ付近を速度Ｖで流れる電
解浴の「電流−電位」特徴曲線の電流密度水平部分(pal
ier)に相当する限界電流密度である）

【００１０】

【発明の実施の形態】Ｊ_lim は電解浴中の亜鉛イオンの
局所的濃度が被覆すべきストリップのすぐ近くでゼロに
なるような電流密度に相当するということは知られてい
る。Ｊ_lim は、この値を超えた電流密度では亜鉛イオン
の還元以外の電気化学的現象、特に水素の発生が起こる
ような電流密度にも相当する。Ｊ_lim は、この値を超え
ると電気化学的な亜鉛メッキの効率が急速に低下するよ
うな電流密度に相当する。工業的な電気メッキ槽で可能
な電解浴の速度範囲では、被覆される基材付近でのＪ
_lim は下記の式から計算できる： Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖ （ここで、Ｖは走行中のストリップと陽極群との間を流
れる電解浴流の平均流速であり、Ａは電解浴の種類にの
み依存する定数である）

【００１１】従って、Ｊ_lim の値は係数Ａで評価でき
る。定数Ａは電解浴の組成、温度および粘度に依存す
る。係数Ａを求めるための経験的な方法の一例を以下に
示すが、この方法に限定されるものではない。すなわ
ち、係数Ａはレヴィッチライン(Levich line) 法とよば
れる周知の方法を用いて、同一の電気メッキ浴を用いた
実験室試験によって経験的に求めることができる。この
方法では電気メッキ浴中で固定陽極の前を回転する金属
円盤の電気メッキ試験を行う。今、ωを金属円盤の回転
速度とすると、限界電流密度Ｊ_lim は下記〔数１〕で表
される：

【００１２】

【数１】

【００１３】この電気メッキ試験によってｋの値を経験
的に求めることができる。このｋの値は電解浴に依存す
る。すなわち、所定の回転速度ωで行った電気メッキ試
験で「電流×電位」曲線とよばれる分極曲線をプロット
する。この曲線は電流密度Ｊを陽極と回転金属円盤との
間に加えた電圧Ｕの関数で表すもので、最初の電流密度
の水平部分の位置が所定速度ωに対するＪ_lim の値を表
す。電解浴中で速度ωで回転する金属板と電解浴中をス
トリップ−電解液相対速度Ｖで移動する金属ストリップ
との間の流体力学的条件はＶとωとが〔数２〕で表され
る式に匹敵することが分かっている：

【００１４】

【数２】

【００１５】Ｖ、ωをそれぞれ m／分および rpmで表す
と、表面積が 0.1cm² の円盤の場合ｋ’＝2.97 m／
(分)^0.5である。係数Ａはｋ／ｋ’になる。

【００１６】本発明のメッキ条件はメッキの電流密度Ｊ
を横座標とし、電解浴の限界電流密度Ｊ_lim を縦座標と
して表した図１のグラフで表すことができる。このグラ
フで斜線の部分が本発明のメッキ条件を表している。本
発明は一般に工業的な電気メッキプラントを用いて実施
することができる。電気メッキプラントは電気メッキ溶
液を収容し、陽極を備えた一連の電気メッキ槽と、所定
速度Ｖｄで陽極の前を通るように被覆される金属ストリ
ップを移動させる手段と、走行する金属ストリップと陽
極との間に電流密度Ｊの電流を流す手段と、メッキ溶液
が陽極と走行する金属ストリップとの間を所定速度Ｖｇ
で金属ストリップの走行反対と向流で流れるように電気
メッキ溶液を流す手段とを有している。

【００１７】走行するストリップと陽極群との間に循環
される電解液の平均流速Ｖはストリップの移動速度Ｖｄ
と逆方向に流れる電気メッキ溶液の流速Ｖｇとの和であ
り、Ｖ＝Ｖｄ＋Ｖｇである。実際の工業的電気メッキプ
ラントでのメッキ条件は目的とする亜鉛の厚さｅに依存
する。この厚さｅは電流密度Ｊと金属ストリップのメッ
キプラントでの通過時間とに比例し、金属ストリップが
メッキプラントを通過する時間は金属ストリップの速度
Ｖｄに反比例する。すなわち、 Ｖｄ＝ｆ（ｅ）×Ｊ である。ここで、ｆ（ｅ）は厚さｅに依存する関数であ
る。従って、速度Ｖは下記で表される： Ｖ＝ｆ（ｅ）×Ｊ＋Ｖｇ

【００１８】従って、式Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖは下記で表わさ
れる： Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖｇ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊ これはメッキ条件のグラフで「機能(fonctionnement)」
ラインとよばれる直線で表される。この直線の始点の縦
座標はＡ×Ｖｇに等しく、これは係数Ａおよび流速Ｖｇ
で向流に流れるメッキ溶液に特有な値である。

【００１９】実際には、工業的な電気メッキプラントで
は、運転上の制限で、本発明に特異的な図１に示す条件
の他に下記のメッキ条件で制限される： (1) メッキを行うための電流密度Ｊは最大電流密度Ｊ
_max 以下でなければならない (工業的な電気メッキプラ
ントに給電可能な最大電流をＩ_max とし、電気メッキプ
ラントの運転中に陽極と対向して電気メッキ溶液中に浸
漬されるストリップの全長をＬｃとし、電気メッキプラ
ント内で片面が被覆されるストリップの幅をＬｂとする
と、Ｊ_max ＝Ｉ_max ／（Ｌｃ×Ｌｂ）である) (2) 限界電流密度Ｊ_lim は、上記式Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖｇ＋
Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊから、メッキ溶液（係数Ａ）とメッキ
溶液の流体力学的流れ条件（速度Ｖｇ）と被膜の所望被
膜厚さｅとの関数であるので、向流で流れるメッキ溶液
の最大流速Ｖｇ_max に相当する最大値よりも小さくなけ
ればならない。

【００２０】限界電流密度の最大値Ｊ_lim.max はセルの
形状特性およびメッキ溶液の循環手段の特性と出力限界
を考慮して下記の式で計算できる： Ｊ_lim.max −Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊ （ここで、Ｖｇ_max は電気メッキプラントのメッキ溶液
の最大許容流速）

【００２１】従って、本発明のメッキ条件は図１と同じ
定義の図２の斜線領域に示すより狭い幅に限定される。
この範囲を規定する直線Ｊ_lim.max ＝Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ
×ｆ（ｅ）×Ｊの位置は下記で説明する要素に依存す
る。

【００２２】工業的プラントで塩化物ベースの溶液中で
の本発明電気メッキを実施する場合には、可溶性の陽極
を用いることは知られている。陽極の可溶性であるの
で、メッキ操作中でも陽極が容易に交換できることが必
要である。

【００２３】ラジアル型セルでは金属ストリップはメッ
キ溶液に浸漬されたローラで支持される。一般にはロー
ラ形状に合わせた一連の複数の円弧状陽極板を用いる。
従って、セルの陽極の交換はストリップの走行方向に直
角な方向すなわち浸漬ローラの側面方向に行われる。一
つのラジアルセルの各可溶性陽極板は一般に結合されて
おらず、陽極の交換がし易いように互いに独立してい
る。実際には互いに隣接した２枚の陽極板は幅の狭いス
リットを介して隔てられている。ストリップの走行方向
に沿ったこのスリットの幅は一般に約 30 cmである。す
なわち、一連の陽極板は連続表面を構成していない。一
般に、ラジアルセルの可溶性陽極の「ベッド」は連続で
はない。

【００２４】被覆すべきストリップと陽極との間の隙間
にメッキ溶液を流速Ｖｇで流した場合、メッキ溶液は上
記の狭いスリットを通って漏れる傾向がある。非連続な
可溶性陽極板を有するラジアルセルを有する工業用プラ
ンドでは、メッキ溶液をストリップの移動方向と逆の方
向へ所定速度Ｖｇで流す手段は複数の噴射管(rampe)を
用いるのが一般的である。これらの噴射管は陽極板の間
の狭いスリット内に配置され、噴射管の少なくとも１つ
はメッキ溶液からストリップが出て行く側の最後の陽極
の所に配置されている (例えば米国特許第 4,500,400号
参照) 。

【００２５】この従来の手段へはポンプによってメッキ
溶液が循環供給される。このポンプの最大総合出力Ｑｐ
max が各噴射管へ分配され、各噴射管の出力によってメ
ッキ溶液の流速Ｖｇが決まる。従って、最大循環速度Ｖ
ｇmax はＱｐmax に直接比例し、噴射管の数に依存す
る。逆に、Ｑｐ_max の値と噴射管の数とによってメッキ
条件範囲を規定する直線Ｊ_lim.max ＝Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ
×ｆ（ｅ）×Ｊの位置を決めることができる。

【００２６】従来の工業用プラントではメッキ条件範囲
が狭過ぎるか、存在しない場合もある。その理由は特に
ポンプの総合出力の最大値Ｑｐ_max が十分に大きくない
ためである。その結果、メッキを行った場合、粗さの増
加度が大きくなり、端縁部の樹枝状結晶が過剰に増加す
る危険は避けられない。

【００２７】本発明方法ではポンプの総合出力の最大値
Ｑｐ_max が十分に高くない場合でも実施することができ
る。そのため、本発明は、金属ストリップを可溶性陽極
群の前方を連続的に走行させる手段と、金属ストリップ
と陽極群との間に電流を流す手段と、陽極群と走行する
金属ストリップとの間に電解浴を循環させる手段とを有
し、各陽極の間が金属ストリップの移動方向に沿って細
いスリットで互いに隔てられた、可溶性陽極を備えた上
記方法を実施するための本発明のラジアル型電着槽にお
いて、スリットを電気的に絶縁する閉塞手段を有するこ
とを特徴とする電着槽を提供する。

【００２８】従って、本発明では１つのセルに一本の噴
射管しかなく、この噴射管はストリップがメッキ溶液か
ら出る側の最後の陽極の所に配置されており、この噴射
管には総合出力Ｑｐのポンプからメッキ溶液が供給され
る。本発明の特徴である上記セル構成にすることによっ
て、メッキ溶液の流れの最大速度を大幅に増加させるこ
とができる。この新しい最大値をＶ’ｇ_max とよぶこと
にする 従って、本発明ではメッキ条件範囲を規定する
上記直線Ｊ_lim.max＝Ａ×Ｖ’ｇ_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×
Ｊがより高いＪ_lim 値側にシフトし、それによってメッ
キ条件範囲が拡大し、噴射管へメッキ液を供給するポン
プの最大出力特性を変更せずに従来の工業プラントで本
発明方法を容易に実行することができる。

【００２９】本発明で拡張された新たなメッキ条件範囲
は上記と同じ定義の図２の斜線領域とドットで示した領
域との合計領域である。本発明の閉塞手段はプラスチッ
ク板にするのが好ましい。

【００３０】本発明のメッキ溶液を循環させる手段はス
トリップが溶液から出る側の最後の陽極の所に設置した
多管式の噴射管で構成するのが好ましい。この多管式の
噴射管はストリップの走行方向に対して直角に配置され
た供給管を有し、この供給管の端部は複数の平行管と連
通し、各平行管の端部噴射管ノズルはメッキ溶液中でメ
ッキ溶液中フの自由表面の下側で、ストリップと陽極と
の間の隙間に浸漬されている。

【００３１】この種の多管式噴射管はメッキ溶液をスト
リップの移動と反対の方向へ所定の速度Ｖｇで循環させ
る手段としてフランス国特許第2,607,153 号に記載され
ている。この特許に記載の噴射装置は、高速の溶液速度
Ｖｇで電気メッキする条件に適しており、セル内のスト
リップの走行方向に対して直角に陽極の端縁に沿って配
置されて陽極と移動ストリップとの間の隙間にメッキ溶
液を噴射するようになされた噴射管の形をしている。噴
射管は供給管を有し、この供給管はその隔壁を貫通した
複数のチューブと連通している。噴射管の各チューブは
互いに平行で、ほぼ等間隔に並べられ、メッキ溶液の自
由表面下に浸漬され、各チューブの末端はストリップの
移動方向と逆の方向すなわち向流方向へメッキ溶液を噴
射するノズルを形成している。

【００３２】この多管式噴射管は通常用いられている噴
射管とは異なっている。すなわち、通常用いられている
噴射管は細いスリット状の噴射ノズルを１つしか有して
おらず、この噴射ノズルがストリップの幅全体に延びて
いる。上記フランス国特許第2,607,153 号に記載のよう
に、この多管式噴射管は、噴射装置の所に負圧が生じる
ことに起因する溶液中への気泡随伴の危険が少ないとい
う利点がある。この危険は溶液の流速Ｖｇが高くなるに
つれて増加する。

【００３３】以下、添付図面を参照して本発明の実施例
を説明する。電気メッキ用セルはラジアル型のものであ
る。一般に、このセルはメッキ溶液を収容したタンク
と、メッキ溶液に半分浸漬され、水平方向軸を中心に自
由回転するドラムとを有している。金属ストリップは図
示していない駆動手段によって一般にタンク中に配置さ
れたドラム上を走行する。走行速度Ｖｄは60〜200m／分
にすることができる。ドラムの下部と対面して２つの可
溶性湾曲陽極板が配置されている。２つの陽極板はドラ
ムの軸線を通る垂直面に対して対称且つドラムに対して
ドラムからほぼ一定距離をおいて同様に配置されてい
る。ドラム上を移動するストリップと陽極板との間の距
離は一般に平均20〜60mmである。

【００３４】ドラムと陽極板との間の平均隙間距離にド
ラムの幅を掛けた積Ｓｇは陽極板とストリップとの間の
溶液の平均流れ断面積を表す。幅２ｍのドラムで、陽極
−ストリップ間の平均隙間距離が45mmの場合、平均流れ
断面積Ｓｇは一般に９dm² である。ドラムの底部付近で
２つの陽極板はドラムの幅全体に渡って延びた細いスリ
ットによって互いに隔てられている。

【００３５】一般に、電着用セルは走行ストリップと陽
極板との間に所定最大電流Ｉ_max を流すことが可能な装
置を備えている。また、電着用セルには陽極板とストリ
ップとの間の隙間にストリップの移動方向と逆向きにメ
ッキ溶液を循環させる手段も備えている。このメッキ溶
液の循環手段は２つの噴射管を有し、その一方の噴射管
はタンクの底部に配置されて２つの陽極板の間の細いス
リットの中にメッキ溶液を噴射し、他方の噴射管は走行
ストリップが溶液から出る側にある陽極群の端縁部に沿
ってメッキ溶液の自由表面の付近に配置されている。２
つの噴射管には最大総合出力Ｑｐ_max のポンプからメッ
キ溶液が送られる。

【００３６】ストリップの移動方向と逆方向に流される
メッキ溶液の最大流速Ｖｇ_max は、Ｑｐ_max と平均流れ
断面積Ｓｇ値とを用い、さらに噴射管の噴射性能を考慮
した周知の方法を用いて導くことができる。一般に、陽
極板とストリップとの間の隙間内でのメッキ溶液の流量
Ｑｇは６〜10m³／分に調節することができる。メッキ溶
液の流量Ｑｇとその流速Ｖｇとの関係は下記式で表わさ
れる： Ｑｇ＝Ｖｇ×Ｓｇ 平均流れ断面積Ｓｇ＝９dm² の場合にメッキ溶液の最大
流速Ｖｇ_max は111m／分になる。

【００３７】メッキ溶液は塩化物をベースとしたアニオ
ン性媒体中に亜鉛イオンを含み、必要に応じて他一般的
な添加剤、例えば結晶成長抑制剤を含んでいる。十分に
高いメッキ速度を達成するためには亜鉛イオンの濃度は
1.6mol／リットル以上にするのが好ましく、塩化物イオ
ン濃度は8.5mol／リットル以上にするのが好ましい。メ
ッキ溶液の温度は57〜65℃にするのが好ましい。

【００３８】Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖ（ここで、Ｖは走行ストリ
ップと陽極板との間での電解液の平均流速）に従ってＪ
_lim を計算するのに必要な定数Ａは、電気メッキ溶液の
サンプルを取って実験的に決める。この係数Ａは上記の
「レヴィッチライン法」とよばれる周知の方法で溶液の
サンプルを入れた実験室用の回転金属円盤セルを用いた
一連の試験で求める。すなわち、金属円盤の回転速度を
ωとし、測定した限界電流密度の結果がＪ’_lim として
一連の値の組合せ（Ｊ’_lim ，ω）を経験的に求め、そ
れから公知の下記〔数３〕を用いてＪ’_lim とωとを関
連付ける定数ｋを決定することができる。：

【００３９】

【数３】

【００４０】次いで、式Ａ＝ｋ／ｋ’を用いてＡを算出
する。実験室用セルの回転円盤の表面積が 0.1cm² の場
合、ｋ’は 2.97 m ／分^0.5 である。係数Ａを上記以外
の方法を用いて算出しても本発明の範囲を逸脱するもの
ではない。

【００４１】被覆すべきストリップは鋼であるのが好ま
しい。一般に被覆すべき金属ストリップの幅すなわち型
式「Ｌｂ」は１〜２ｍである。セルに入れたメッキ溶液
の量から走行ストリップの内の陽極板と対向して浸漬さ
れている部分の長さＬｃを知ることができる。最大の電
流密度Ｊ_max はセル内での電流の最大値Ｉ_max と、スト
リップの型式Ｌｂと、浸漬長さＬｃとから式：Ｊ_max ＝
Ｉ_max ／（Ｌｂ×Ｌｃ）で導くことができる。一般に、
電流密度Ｊは50〜150 Ａ／dm² に調節する。下限値50Ａ
／dm²はそれ以下の値になるとメッキ条件が工業的に不
可能と見なされる許容限界すなわち十分に経済的と見な
される限界値である。

【００４２】次に、式Ｖｄ＝ｆ（ｅ）×Ｊによってスト
リップの走行速度Ｖｄと電流密度Ｊとを関連付ける亜鉛
メッキ層の厚さｅについての関数ｆ（ｅ）を求めるため
に、電着された亜鉛の質量Ｍ_Znを下記の周知の２つの方
法で求める： 1) メッキ層の体積と亜鉛密度ρ_Znとの関数：Ｍ_Zn＝ρ
_Zn×Ｌｂ×Ｌｃ×ｅ、 2) 電気分解効率Ｒを考慮した還元亜鉛オンすなわちス
トリップ上に電着した亜鉛のモル数Ｎ_Znの関数： Ｎ_Zn＝Ｒ×１／（２Ｆ）×Ｊ×（Ｌｂ×Ｌｃ）×（Ｌｃ
／Ｖｄ） （ここで、Ｆはファラデー定数） Ｕ_Znを亜鉛の分子量とすると、Ｍ_Zn＝Ｎ_Zn×Ｕ_Znであ
る。

【００４３】これからＶｄとＪとの関係が導かれ、従っ
て、ｆ（ｅ）は下記のように表すことができる： ｆ（ｅ）＝Ｒ／（２Ｆ）×Ｕ_Zn／ρ_Zn×Ｌｃ／ｅ すなわち、電気分解効率Ｒを94％と仮定し、ｅをμｍで
表し、Ｌｃをｍ、Ｖｄをm ／分、Ｊをamps／dm² で表す
と下記のようになる： Ｖｄ＝（0.266 Ｌｃ／ｅ）×Ｊ または Ｆ（ｅ）＝0.266 Ｌｃ／ｅ

【００４４】次に、Ｊを横座標に取え、Ｊ_lim を縦座標
に取ったグラフに下記直線または曲線をプロットする： Ｊ／Ｊ_lim ＝0.15 Ｊ² ／Ｊ_lim ＝22Ａ／dm² Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊ Ｊ＝Ｊ_max Ｊ＝50Ａ／dm² 。

【００４５】次に、本発明のメッキ条件範囲を規定す
る： Ｊ／Ｊ_lim ＜0.15 Ｊ² ／Ｊ_lim ＜22Ａ／dm² Ｊ_lim ＜Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊ Ｊ＜Ｊ_max Ｊ＞50Ａ／dm² 。

【００４６】被覆すべき面の算術的粗さの初期平均値Ｒ
ａ°は輪郭深さ測定機を用いて金属ストリップの複数の
測定値から計算する。この算術的粗さは本明細書の最初
の部分に記載してある。本発明では次いで上記の予め定
義された範囲内に収まるようなメッキ条件を選択する。
電着セルが複数の一連のセルからなる工業的ラインの一
部を構成している場合には、本発明方法をライン末端の
セルだけ（すなわちスリップの走行方向に対して最も下
流にあるセルおよび／または最も上流にあるセルので）
で実施するのが有利である。

【００４７】多くの場合、本発明方法はメッキ条件が本
発明範囲内に入るように溶液の流速Ｖｇまたはストリッ
プ−陽極間での溶液の流量Ｑｇのいずれか１つのパラメ
ータ値を決定することに等しい。特にセル内の溶液噴射
管の形状を考慮する公知方法では、両方の噴射管へ同時
に溶液を送り込むポンプの出力Ｑｐを調節して、パラメ
ータＶｇまたはＱｇが規定値となるように噴射管へ溶液
を供給する。メッキ速度を速くしてセルの運転を最適化
するためには本発明範囲内で可能な限り高い電流密度Ｊ
に相当する条件を選択するのが好ましい。

【００４８】次に、予め決められた本発明のメッキ条件
に従って金属ストリップの電気メッキを行うと、所望厚
さｅの亜鉛層で被覆された金属ストリップが得られる。
次に、被覆後のストリップ表面の算術的粗さの平均値Ｒ
ａ’を測定し、粗さの増加分ΔＲａ＝Ｒａ’−Ｒａ°を
求める。本発明では、電着セルをその最大運転能力、特
に最大の移動速度Ｖｄおよび／または電流密度Ｊにして
使用しても粗さの増加度は 0.25 μｍ以下に留まるとい
うことが確認されている。さらに、本発明方法で被覆さ
れたストリップには端縁部に樹枝状結晶がほとんど見ら
れない。本発明方法では、本発明範囲に収まっている限
り、所望のメッキ層厚さが幾らであっても、粗さの増加
度が小さく、樹枝状結晶が発生しないという点に関して
は同じ結果が得られる。本発明は低合金亜鉛、特にニッ
ケルを含有亜鉛の電着に適用できる。

【００４９】本発明の有利な変形例では、電気メッキ用
セルを下記のように変形することによって、本発明のメ
ッキ条件範囲を拡げることができる。本発明では溶液を
循環させる手段は上記のように移動ストリップが溶液か
ら出る側の陽極板の端縁に沿って配置された単一の噴射
管のみで構成されている。この噴射管はストリップの移
動方向に対して直角に配置された供給管と、この供給管
から延びた複数の平行なチューブとを有し、平行チュー
ブの先端には噴射ノズルが設けられ、噴射ノズルは溶液
の自由表面の下側に浸漬され、ストリップと陽極板の端
縁との間の隙間の中に開口しているのが好ましい。

【００５０】噴射管は噴射ノズルの噴射断面積の合計す
なち噴射断面積Ｓｅがストリップと陽極群との間の流れ
断面積Ｓｇに合うように周知の方法で構成、設置され
る。この噴射管構造によって噴射ノズルの周囲のメッキ
溶液をノズル自体による溶液の強制放出の影響下に置く
ことが可能になる。その結果、ストリップと陽極板との
間での溶液の流量Ｑｇはノズルによって放出される溶液
の合計出力Ｑｅよりもはるかに大きくなる。噴射管は１
つなのでノズルによって放出される合計出力Ｑｅはポン
プの出力Ｑｐに等しい。

【００５１】本発明ではセル中で２つの陽極を隔てる細
いスリットをプラスチッの絶縁板で塞ぐのが好ましい。
この絶縁板はポリプロピレン製にすることができる。単
一の噴射管を有する本発明の変形セルを用いると、ポン
プ出力が１つの噴射管に集中され、従って、溶液の流量
すなわちストリップと陽極板との間での溶液の流速Ｖ
ｇ’は従来得られた値に比べてはるかに大きくなり、溶
液流れの最大速度Ｖ’ｇ_max ＞Ｖｇ_max になる。従っ
て、本発明の範囲の限界を表す直線Ｊlim＝Ａ×Ｖｇ
_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊが移動し、本発明の範囲が拡張
される。

【００５２】本発明のセルでは絶縁板で２つの陽極の間
のスリットを塞ぐことによって陽極「ベッド」が連続に
なり、溶液の流速Ｖｇはストリップの走行方向でストリ
ップ−陽極間の隙間全体に渡って十分に均一に保たれ
る。本発明の変形セルを用いると、本発明によって拡張
された範囲に相当するメッキ条件を満足することが容易
になり、従って、高い電流密度Ｊを用いて操作を行った
場合でも粗さが少なく、端縁に樹枝状結晶が析出しない
とようにすることが極めて容易に行うことができる。

【００５３】本発明電着セルで、ストリップの走行方向
に沿って２つ以上の陽極板を分布させた場合、従って、
陽極群を分けるスリットが複数存在する場合には、単一
の噴射管の場合と同様に狭いスリョトを全て絶縁板で塞
いで陽極「ベッド」を連続させるということは当然のこ
とである。本発明方法はラジアルセル以外のセルを用い
て実施することもできる。以下、実施例を挙げて本発明
を具体的に説明する。

【００５４】

【実施例】実施例１ この実施例の目的は被覆すべき表面とそれと対向する陽
極との間の溶液流速を一定にしてメッキ後の表面粗さの
増加度の変化を係数Ｊ／Ｊ_lim の関数で表すことにあ
る。回転電極型セルを用い、塩化物ベースのメッキ溶液
中で可溶性陽極の上方を一定速度1000rpm で回転する同
一の鋼円盤上に電着用電流密度Ｊを変化させ（30〜130
Ａ／dm² ）て一連の亜鉛電着試験を行った。鋼円盤の直
径は10mmにした。電着溶液は２mol ／リットルのZn²⁺イ
オンと8.5mol／リットルのCl^- イオンとを含んでいる。
メッキ操作中の溶液温度は約60℃にした。 1000rpmの一
定速度で回転しながら前期の「電流×電位」曲線上で電
流密度水平部分（プラトー）の位置から限界電流密度Ｊ
_lim を求めた。得られた値はＪ_lim ＝314 Ａ／dm² であ
った。

【００５５】メッキを行う前に測定した鋼円盤表面の算
術的粗さの平均値は0.8 〜1.3 μｍであった。一連の試
験は全て同一のセルを用いて、基板の種類と溶液の種
類、濃度および温度の条件を同じにして行い、厚さ10μ
ｍの被膜を得た。メッキ操作終了後、一連の円盤のメッ
キされた表面の粗さを測定し、各円盤の試験前に測定し
た粗さ値を引き算して粗さの増加度（ΔＲａ）を計算し
た。結果は下記の通り。

【００５６】

【００５７】図３は得られた結果をプロットしたもので
ある。粗さの増加度を0.25以下という低い値にするには
Ｊ／Ｊ_lim が0.15以下となるような電流密度Ｊで運転す
る必要があることを示している。

【００５８】実施例２ この実施例の目的は電流密度が一定の時のメッキ後の表
面粗さの増加度を係数Ｊ／Ｊ_lim の関数で表すことにあ
る。実施例１と同じセルを用い、実施例１と同じ鋼円盤
と同じメッキ溶液とを用いて、電流密度を75Ａ／dm² で
一定にし、円盤の回転速度ωを 300〜5000rpm に変化さ
せてて第２シリーズの試験を行った。この第２シリーズ
の試験での各円盤の回転速度について上記「電流×電
位」曲線上で電流密度プラトーの位置から限界電流密度
Ｊ_lim を求めた。メッキ操作前の鋼円盤表面の算術的粗
さの平均値は 0.8〜1.3 μｍであった。また、一連の試
験は全て円盤の回転速度以外は同一の条件で行い、厚さ
10μｍの被膜を得た。メッキ操作後、各円盤についてメ
ッキ表面の粗さを測定し、試験前に測定した粗さの値を
引き算して粗さの増加分を計算した。得られた結果は下
記の通り。

【００５９】

【００６０】図４は結果をプロットしたもので、Ｊが一
定の時のΔＲａとＪ／Ｊ _lim比との関係を示している。
粗さの増加度を0.25以下の低い値にするには、メッキす
べき表面付近の電解液の流速をＪ／Ｊ_lim が0.15以下と
なるような値にして運転する必要があることが分かる。

【００６１】実施例３ この実施例の目的は下記２段階で表面に電気メッキした
後の表面粗さの増加度の変化を示すことにある。 第１段階：Ｊ／Ｊ_lim ＜0.3 （本発明の範囲外の条件）
で厚さ８μｍのメッキを行う。 第２段階：Ｊ／Ｊ_lim ＝0.3 （電流密度一定および被覆
すべき表面付近での溶液の流速を変化させるという条
件) で厚さ２μｍの第２メッキ層を作る。

【００６２】実施例１と同じ種類のセルを用いて実施例
１と同じメッキ溶液中で同じ鋼円盤上に上記２段階から
なる一連の亜鉛電着試験（第３シリーズ）を行った。第
２段階では円盤の回転速度ωを300 〜5000rpm にした。
第２段階で円盤の回転速度を変えて「電流ｖ電位」曲線
の電流密度プラトーの位置から限界電流密度Ｊ_lim を求
めた。第１の亜鉛被覆段階の前の鋼円盤表面の算術的粗
さの平均値は0.8 〜1.3 μｍであった。２種類の被覆段
階終了後、各円盤の被覆された表面粗さを測定し、試験
前の粗さの測定値を引いて各円盤の粗さの増加度ΔＲａ
を計算した。得られた結果は以下の通り。

【００６３】

【００６４】図５は第２段階のメッキでのΔＲａとＪ／
Ｊ_lim 比との関係を示す曲線で、メッキの仕上げの場
合、本発明条件下で運転しなければならないことを示
し、さらに、この事実から複数の連続したセルを備えた
工業的電気メッキプラントではプラント内の端部セル、
特に最後のセルを本発明に従ってメッキするのが有利で
あることが理解できよう。

【００６５】すなわち、亜鉛メッキを本発明条件と異な
る条件（上記場合ではＪ／Ｊ_lim ＝0.3 ）で行った結
果、粗さの増加度が大きくなったが、本発明条件で厚さ
２μｍの「仕上げ」層を作ることによって上記の欠陥
（粗さの増加度）は補償できるということが分かる。

【００６６】実施例４ 本実施例の目的は、Ｊ／Ｊ_lim ＝0.1 という条件下で本
発明被覆を行った場合と、本発明とは異なる条件すなわ
ちＪ／Ｊ_lim ＝0.3 という条件で被覆を行った場合とで
の粗さの増加度の変化を得られたメッキ層の厚さの関数
で表すことにある。実施例１と同じセルと同じメッキ溶
液を用いて上記条件に対応する２通りの電気メッキ試
験、すなわちＪ／Ｊ_lim ＝0.1 という条件とＪ／Ｊ_lim
＝0.3 という条件でメッキの厚さ、従って継続時間を変
化させて行った。上記実施例と同様に粗さの増加度ΔＲ
ａを求めた。結果は以下の通り。

【００６７】

【００６８】図６は２通りのＪ／Ｊ_lim の値についてΔ
Ｒａとメッキ層の厚さとの関係を示すグラフである。メ
ッキ層の厚さに下記２種類の領域が見られる： 1) ３μｍ以下の薄い領域：粗さの増加度はＪ／Ｊ_lim
に大きく依存するが、メッキ層の厚さにはそれほど依存
しない領域 2) ３μｍ以上の厚い領域：反対に粗さの増加度がメッ
キ層の厚さに大きく依存し、Ｊ／Ｊ_lim にはそれほど依
存しない領域 得られたメッキ層の厚さとＪ／Ｊ_lim 比の関数であるこ
の粗さの増加分の変化は主としてメッキ操作の初期およ
び／または終点すなわち電気メッキプラントの末端セル
を本発明条件に従って運転することの有利性を確認する
ものである。

【００６９】実施例５ この実施例の目的は端縁部の樹枝状結晶の微細構造の変
化を係数Ｊ／Ｊ_lim の関数で表すことにある。メッキ操
作中にストリップの端縁部に生じる樹枝状結晶は基板に
対する付着力が弱い。この付着力の弱さは微細構造が非
常に粗くて不均一であることに起因する。付着力の弱い
樹枝状結晶はストリップ処理中に剥がれてストリップ自
体または電着プラントを汚す危険があるので特に問題で
ある。実施例１、２と類似の条件下でＪ² ／Ｊ_lim の値
を22、40、60Ａ／dm² にして厚さ10ミクロンの亜鉛メッ
キ層を作る操作を行った。次いで、各メッキ層の端縁部
断面の倍率10程度の顕微鏡写真を撮った。図７はこれら
の顕微鏡写真を横軸にＪ_lim 、縦軸にＪ² をとったグラ
フ上にプロットしたものである。

【００７０】上記操作条件では樹枝状結晶の見掛け上の
微細構造は全て同じであり、本発明を適用したＪ² ／Ｊ
_lim の基準の適切さが裏付けられる。本発明でＪ² ／Ｊ
_limを22Ａ／dm² 以下にした場合に端縁部の樹枝状結晶
が極めて少なくなり、ほぼ無くなる。

【００７１】実施例６ この実施例の目的は樹枝状結晶の量の変化をＪ² ／Ｊ
_lim の関数で表すことにある。Ｊ² ／Ｊ_lim の値が14〜
56Ａ／dm² に相当する各種条件で厚さ10μｍの亜鉛メッ
キ層を作製した。各試験で各試験片の端縁部に堆積した
亜鉛の端縁部の長さに対する量(charge)を測定した。厚
さ10μｍのメッキ層では通常亜鉛量は約150 mg／m であ
り、これは樹枝状結晶のない状態に相当する。次に、図
８に示すように端縁部に堆積した亜鉛量の測定値（縦座
標）を各試験のメッキ条件に相当するＪ² ／Ｊ_lim （横
座標）の関数でプロットした。

【００７２】本発明でＪ² ／Ｊ_lim が22Ａ／dm² 以下と
なるような条件でメッキを実行した場合、端縁に付着す
る亜鉛量は約150 mg／m という通常のレベルすなわち端
縁部から離れた位置にある被膜での平均的亜鉛量の値ま
で減少することが分かる。本発明で得られる亜鉛被膜は
厚さの点ではるかに均一で、端縁部に余分な厚さがな
い。

【００７３】実施例７ 従来型のラジアルセルを備えたプラントを用いて幅Ｌｂ
＝1.5 ｍの鋼ストリップに厚さｅ＝15μｍの亜鉛層を被
覆した。ラジアルセルは２つの陽極板を有し、各陽極は
狭いスリットで互いに隔てられており、各々ポンプで供
給される向流の電解液噴射管を２つ有し、一方の噴射管
はセルの底部に位置している。メッキ溶液は4.5 mol ／
リットルのＫClと２モル／リットルのZrCl₂ を含んでい
る。プラントで陽極に面した浸漬ストリップの合計長さ
Ｌｃは36ｍである。各セルの２つの噴射管で可能な溶液
流の最大速度Ｖｇ_max は90 m／分である。

【００７４】上記のように、式Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖに従って
Ｊ_lim （単位はＡ／dm² ）とストリップ−電解液相対速
度Ｖ（単位は m／分）とを関連付ける係数Ａを実験的に
求めた。Ａ＝3.58という結果を得た。陽極に対向した状
態で浸漬されたストリップの合計長さＬｃとセルの電源
の最大電流Ｉ_max から最大電流密度Ｊ_max ＝111 Ａ／dm
² が得られる。上記のように電着効率Ｒを94％と仮定
し、厚さｅをμｍで表し、Ｌｃをｍで表し、ストリップ
の移動速度Ｖｄをm ／分とし、電流密度Ｊをamps／dm²
とするとＶｄ＝ｆ（ｅ）×Ｊで、ｆ（ｅ）＝0.266 Ｌｃ
／ｅまたはｆ（ｅ）＝9.576 ／ｅであり、ｅ＝15μｍの
場合ｆ（ｅ）は0.639 になる。

【００７５】次に、図９に示すように、横軸にＪ、縦軸
にＪ_lim を取ったグラフに下記曲線および直線をプロッ
トした： Ｊ／Ｊ_lim ＝0.15 Ｊ² ／Ｊ_lim ＝22Ａ／dm² Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊ （すなわちＪ_lim ＝322 ＋2.3 Ｊ） Ｊ＝Ｊ_max ＝111 Ａ／dm² Ｊ＝50Ａ／dm²

【００７６】本発明のメッキ条件範囲は下記のように定
義され、図９の斜線領域に示すような極めて狭い範囲で
あることが分かる： Ｊ／Ｊ_lim ＜0.15 Ｊ² ／Ｊ_lim ＜22Ａ／dm² Ｊ_lim ＜322 ＋2.3 Ｊ（単位はＡ／dm² ） 50Ａ／dm² ＜Ｊ＜111 Ａ／dm² 輪郭深さ測定機を用いて得られたストリップの複数の測
定値から被覆すべき面の当初の算術的粗さの平均値ＲＡ
°を測定した。次いで、本発明に従ってた上記定義範囲
内のメッキ条件を選択した。このメッキ条件には電流密
度Ｊの他に移動速度Ｖｄと電解液の流速Ｖｇとが含ま
れ、それから相対速度Ｖ＝Ｖｄ＋Ｖｇが求められ、さら
に限界電流密度Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖ＝3.58Ｖが求められる。
次に、上記定義の本発明メッキ条件下でストリップに電
気メッキを行って厚さｅ＝15μｍのZr層で被覆された金
属ストリップを得た。

【００７７】次いで、メッキ後のストリップ表面の算術
的粗さの平均値Ｒａ’を測定し、その値から粗さの増加
度ΔＲａ＝Ｒａ’−Ｒａ°を求めた。この粗さの増加度
ΔＲａは0.25μｍ以下に留まることが明らかとなった。
また、被覆ストリップの端縁部には樹枝状結晶が存在し
ないことが明らかとなった。しかし、残念なことに、こ
の場合、端縁部の樹枝状結晶の析出および／または粗さ
の増加分の増大の危険を冒さずにセルに給電する電気プ
ラントを最大出力で運転することはできなかった。すな
わち、Ｊ＝111 Ａ／dm² （最大）ではＪ_lim＜322 ＋2.3
Ｊ（Ｊ_lim ＜577 Ａ／dm² ）で、しかもＪ／Ｊ_lim ＜
0.15（Ｊ_lim＞740 Ａ／dm² ）という条件を両方とも満
たす必要があるが、これは不可能である。

【００７８】実施例８ この実施例の目的は単一の噴射管を備えた連続した陽極
「ベッド」を有するラジアルセルを使用すると、本発明
条件がより簡単に実現されることを示すことにある。実
施例７の各ラジアルセルで供給ポンプを変えずに、セル
の底部の噴射管を無くし、２つの陽極板間の狭いスリッ
トを絶縁板で塞いだ。このように変形したセルは単一の
噴射管と、連続した陽極「ベッド」とを有している。こ
のように変形した電気メッキ用プラントを用いて電流密
度または速度を高くして同一の鋼シート上に厚さの同じ
Zrの被膜を粗さ度を低く抑えながら作製する試みを行っ
た。

【００７９】被覆すべきストリップを特徴付けるパラメ
ータ、メッキ層の厚さ、セルおよび溶液は実施例７と同
じであるが、ポンプを１つのセルに付き単一の噴射管に
接続し、陽極ベッドを連続的にして溶液流れの最大速度
Ｖｇ_max を180m／分に上昇させた。図10に示すように、
下記曲線または直線を上記と同様にプロットした： Ｊ／Ｊ_lim ＝0.15 Ｊ² ／Ｊ_lim ＝22Ａ／dm² Ｊ_lim ＝Ａ×Ｖｇ_max ＋Ａ×ｆ（ｅ）×Ｊ （すなわちＪ_lim ＝644 ＋2.3 Ｊ） Ｊ＝Ｊ_max ＝111 Ａ／dm² Ｊ＝50Ａ／dm² 本発明のメッキ条件範囲は実施例７に比べて拡がり（図
10の斜線領域参照）、下記のように定義される： Ｊ／Ｊ_lim ＜0.15 Ｊ² ／Ｊ_lim ＜22Ａ／dm² Ｊ_lim ＜644 ＋2.3 Ｊ（単位はＡ／dm² ） 50Ａ／dm² ＜Ｊ＜111 Ａ／dm²

【００８０】従って、電流密度Ｊ、移動速度Ｖｄおよび
電解液の流速Ｖｇを実施例７よりも高くしてメッキを行
うことが可能になる。この増加に伴って粗さの増加度が
0.25μｍ以上となったりおよび／または端縁部に樹枝状
結晶が発生するという危険はない。この場合にはセルの
給電設備を最大出力で運転することが可能になる。その
際でも端縁部に樹枝状結晶が発生したりおよび／または
粗さの増加度が過剰に大きくなる危険はない。すなわ
ち、Ｊ＝111 Ａ／dm² （最大）でＪ_lim ＜644 ＋2.3Ｊ
という条件（Ｊ_lim ＜900 Ａ／dm² ）かつＪ／Ｊ_lim ＜
0.15（Ｊ_lim ＞740 Ａ／dm² ）が満足される。

【００８１】すなわちポンプの出力のために電流密度を
高い値に保った状態でストリップ−電解液相対速度Ｖが
達成できない場合、従って、係数Ｊ／Ｊ_lim を0.15以下
にすることができない場合には、上記のように変形した
本発明セルを有するプラントを使用するのが有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電流密度（Ｊ）−限界電流密度（Ｊ_lim ）の
グラフに本発明メッキ条件を斜線領域で示した図。

【図２】 図１と同じ定義の電流密度（Ｊ）−限界電流
密度（Ｊ_lim ）のグラフで電解液を向流で噴射する手段
の２通りの構造について電気メッキプラントの運転上の
限界を考慮して示した２通りのメッキ条件範囲を示す
図。

【図３】 実施例１に相当するグラフで、回転電極セル
中の基板に対する電解液の流速に相当する流体力学的な
条件を一定にして、亜鉛メッキ後の基板の粗さの増加度
の変化をＪ／Ｊ_lim 比または電流密度Ｊの関数で表した
図。

【図４】 実施例２に相当するグラフで、電流密度Ｊを
一定として、セルの回転電極の回転速度ωを変化させた
場合の各種流体力学的条件下での粗さの増加度の変化を
Ｊ／Ｊ_lim 比の関数で表した図。

【図５】 実施例３に相当するグラフで、第１段階では
同一条件を用い、第２段階ではＪ／Ｊ_lim 比で特徴付け
られる可変条件を用いて２段階で行った亜鉛メッキ後の
粗さの増加度の変化をＪ／Ｊ_lim 比の関数で表した図。

【図６】 実施例４に相当するグラフで、Ｊ／Ｊ_lim 比
で特徴付けられる２通りのメッキ条件を用いて作られた
厚さの異なるメッキ層について粗さの増加度の変化を表
す図。

【図７】 実施例５に相当するグラフで、限界電流密度
（Ｊ_lim ）−電流密度の二乗（Ｊ² ）グラフにＪ² ／Ｊ
_lim で特徴付けられる３種類のメッキ条件について端縁
部の亜鉛メッキ層の微細構造を示す図。

【図８】 実施例６に相当するグラフで、Ｊ² ／Ｊ_lim
比 で特徴付けられる各種メッキ条件について端縁部の
亜鉛メッキ層の量を示す図。

【図９】 実施例７に相当するグラフで、工業的電気メ
ッキプラントでの本発明メッキ条件範囲（斜線の領域）
を電流密度（Ｊ）−限界電流密度（Ｊ_lim ）のグラフで
示した図。

【図１０】 実施例８に相当するグラフで、本発明に従
ってプラントのセル内で２重噴射管の電解液噴射手段の
代わりに単一噴射管の噴射手段を用いた場合の拡大され
たメッキ条件範囲（斜線領域）を示す図。

フロントページの続き (72)発明者 ニコラ コピトウスキー フランス国 57700 アヤンジュ シテ ベル−ヴュ 100 (72)発明者 アレン ベロ フランス国 57330 エタンジュ−グラン ドゥ リュ ドュ リヨン ７ (72)発明者 マリー ロンバルディ フランス国 57100 ティオンヴィル リ ュ ペパン ル ブレフ ７ (72)発明者 イサベル マロロー フランス国 57140 バッス アム リュ デ シェヌヴィエール 34

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ストリップを陽極と対向させた状態
   で移動させ、塩化物をベースとした電解浴を金属ストリ
   ップと陽極との間の隙間に、走行中の金属ストリップに
   対して測定した速度Ｖで流し、陰極を構成する金属スト
   リップと陽極との間に電流密度値Ｊが50Ａ／dm² 以上と
   なる電流を流す、塩化物をベースとした電解浴中で金属
   ストリップを連続的に電気メッキする方法において、 電気メッキを下記条件で行うことを特徴とする方法：Ｊ
   ／Ｊ_lim を 0.15 以下にし、 Ｊ² ／Ｊ_lim を 22 Ａ／dm² 以下にする（ここで、 Ｊ_lim は金属ストリップ付近を速度Ｖで流れる電解浴の
   「電流−電位」特徴曲線の電流密度水平部分に相当する
   限界電流密度である）。
2. 【請求項２】 金属ストリップを可溶性陽極群の前方を
   連続的に走行させる手段と、金属ストリップと陽極群と
   の間に電流を流す手段と、陽極群と走行する金属ストリ
   ップとの間に電解浴を循環させる手段とを有し、各陽極
   の間が金属ストリップの移動方向に沿って細いスリット
   で互いに隔てられている、可溶性陽極を備えた請求項１
   に記載の方法を実施するためのラジアル型電着槽におい
   て、 上記スリットを電気的に絶縁する閉塞手段を有すること
   を特徴とするラジアル型電着槽。
3. 【請求項３】 閉塞手段がプラスチック材料で作られた
   板である請求項２に記載の電着槽。
4. 【請求項４】 電解浴を循環させる手段が金属ストリッ
   プが電解浴から出る側の最後の陽極の所に設置された多
   重噴射管で構成され、金属ストリップの走行路に対して
   直角に配置された供給パイプを有する形式であり、供給
   パイプは複数の平行管と連通し、平行管は電解浴中でそ
   の自由表面より下側で、金属ストリップと陽極との間の
   隙間に有る噴射ノズルで終わっている請求項２または３
   に記載の電着槽。