JPS646280B2

JPS646280B2 -

Info

Publication number: JPS646280B2
Application number: JP19065981A
Authority: JP
Inventors: Takashi Deo; Juji Terada; Eiji Kawai; Sumio Tanihiro; Nobukazu Suzuki; Atsuyoshi Shibuya; Tetsuaki Tsuda
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Tokuyama Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Tokuyama Corp
Priority date: 1981-11-30
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1989-02-02
Also published as: JPS5893893A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、帯状の金属を走行させながら連続的
に電気メツキするための装置に関する。

従来、被メツキ金属を陰極とし、不溶性の陽極
を用い、メツキすべき金属の塩の水溶液をメツキ
浴液として電気メツキする方法は公知である。ま
たメツキ浴液と陽極液とを異なる組成とし、その
間をイオン交換膜によつて仕切る型の電気メツキ
槽も知られている（例えば特公昭51−2900号公報
参照）。しかしこの型の電気メツキ槽においては、
通常は帯状金属をメツキすることは、発生ガスが
イオン交換膜に付着して槽電圧を高くしたり、メ
ツキむらを生ずるので困難である。

本発明者らは、前記の電気メツキ法において、
例えば帯鋼などの帯状金属を走行させながら連続
的に電気メツキしうる装置を開発するため種々研
究した結果、本発明を完成した。

本発明は、メツキすべき金属の塩を含有する水
溶液が満たされるメツキ槽、不溶性の多孔質陽極
を内蔵し少なくとも１個の側壁がイオン交換膜か
ら成る、メツキ槽の内部に取付けられた少なくと
も１個の陽極室、陽極液を循環するための機構、
及び帯状の金属の少なくとも片面と陽極室のイオ
ン交換膜面とが対面するように帯状金属をメツキ
槽内に案内するための機構から構成されることを
特徴とする、帯状の金属を走行させながら連続的
に電気メツキするための装置である。

本発明の装置を用いれば、普通の各種の帯状金
属に種々のメツキ被覆を形成することができる。
例えば鋼板上への銅、ニツケル、亜鉛、鉄、その
他のメツキ又はこれらの合金ならびにに複合及び
分散メツキ又は多層メツキを行うことができる。
このように被メツキ帯状金属とメツキ被覆金属と
の適宜に組合せにより、従来公知の装飾、耐食そ
の他の目的で行われるすべてのメツキが可能であ
る。

本発明の連続電気メツキ装置に用いられるメツ
キ槽自体は普通のものであつてよく、これにメツ
キすべき金属の塩を含有する水溶液（メツキ浴
液）が満たされる。メツキ浴液には通常の電気メ
ツキに使用される種々の添加物、例えば界面活性
剤、光沢剤、PH調整剤その他の補助剤を添加する
ことができる。

メツキ槽の内部には、少なくとも１個の陽極室
が普通の適宜な手段で、例えば着脱可能に取付け
られる。この陽極室は好ましくは縦長の立方体の
形で、その少なくとも１個の側壁好ましくは面積
の大きい壁がイオン交換膜から成る。また陽極室
には不溶性の多孔質陽極が内蔵されており、これ
は好ましくはイオン交換膜の内側に隣接して、そ
の背後に陽極液を存在させうる空間部を有してい
る。陽極室には、陽極液（一般に希硫酸）の供給
口及び排出口が設けられており、これらは陽極液
循環機構に連結される。この循環機構は液体の循
環のための普通のものであつてよく、一般に陽極
液タンク、このタンクと陽極液供給口及び排出口
とを連結する配管系ならびにポンプから成る。

陽極室は２個の対向する側壁がイオン交換膜か
ら成り、その内側に隣接して陽極が内蔵されてい
てもよい。またこのような陽極室においては、前
記の陽極間に隔板を設けて、２個の副電極室に分
けることもできる。

さらに、連続的に走行する被メツキ金属として
の帯状金属をメツキ槽内に案内するための機構、
例えばガイドロールは、メツキ槽内部に取付けら
れた陽極室のイオン交換膜面と帯状金属の少なく
とも片面とが対面するように配置される。帯状金
属の両面にメツキを施す場合には、少なくとも１
対（２個）又は好ましくは２対（４個）の陽極室
が用いられ、各１対の陽極室のイオン交換膜面を
比較的狭い間隔で互いに向い合わせ、その間を帯
状金属が走行するように案内することが好まし
い。また片面メツキの場合には、少なくとも１個
好ましくは１対の陽極室をより広い間隔でイオン
交換膜面が対向するように配置し、そして帯状金
属が一方のイオン交換膜面に近接して通過したの
ち、金属のメツキを施された面が他方のイオン交
換膜面に対向して通過するように配置することが
好ましい。さらに前記の２個の陽極が内蔵された
隔板を有し又はそれを有しない陽極室を１個用
い、帯状金属を陽極室の対向するイオン交換体側
壁に沿つて導くことによつても片面メツキを施す
ことができる。なお帯状金属及び多孔質陽極には
それぞれ通常の手段で負及び正の電流が流され
る。

本発明による前記の構成及び配置は、帯状金属
の連続的電気メツキを簡単かつ経済的な手段で可
能にする。陽極室を着脱可能に取付けることによ
り、必要に応じてメツキ槽から取り出し、イオン
交換膜の交換、電極の交換又は再活性化などを行
うことができる。このため予備の陽極室を用いる
ことにより、極めて容易かつ短時間で補修が可能
となり、工場での運転停止時間を短縮し生産性を
向上することができる。

第１図は本発明の連続メツキ装置の一例を示す
概要図である。第１図において、帯状の金属１は
適当な駆動手段により矢印の方向へ移動してお
り、その間にメツキ浴液が満たされたメツキ槽２
に入り、そこで電気メツキされる。メツキ槽２の
内部には、不溶性の多孔質陽極３を内蔵する陽極
室４が着脱可能に固定される。陽極室を固定する
には、例えばメツキ槽２内に設けた架台（図示し
ない）への装着その他の普通の固定手段を使用で
きる。この例における陽極室４は、１個の側壁が
イオン交換膜５、特に陰イオン交換膜又は両性イ
オン交換膜から成り、その内側に隣接して陽極３
が収納されている。

第１図には帯状金属板の両面にメツキを行う場
合の一例が示されており、同様に構成された４個
の陽極室が用いられ、そのうちの各１対の陽極室
４及び４ａならびに４ｂ及び４ｃは、それらのイ
オン交換膜面が互いに向い合うように配置されて
いる。しかし片面のみにメツキを行う場合には、
例えば陽極室４ａ及び４ｂは不要である。各陽極
室には、タンク６で調整された陽極液がポンプ７
を用いて配管３０により送られる。陽極室内液及
び場合により陽極上で発生するガスは配管３１を
通してタンク６に直接に又は適当な処理工程を経
たのち返送される。タンク６に返送された陽極液
はそこで脱気され、配管３２から薬剤例えば中和
剤等を投入して液組成、PH等の調整のののち再び
陽極室に供給される。

帯状金属板１はガイドロール８によりまず陽極
室４と４ａの間を通つたのち４ｂと４ｃの間を通
るように案内される。その場合の極間距離は通常
のメツキにおける距離、例えば約５〜50mmになる
ようにする。なお帯状金属板１は通電ロール９に
より陰極とされ、各陽極３はブスバー１０に接続
される。

メツキ槽―陽極室からのユニツトを直列に複数
個設けることにより必要なメツキ厚を得ることも
できる。第２図は２個のユニツトを設けた場合の
例を示す。第３図及び第４図には２個のユニツト
を用いる他の態様が示されている。これらの場合
には、対向する両側壁がイオン交換膜から成る陽
極室４′がメツキ槽２内に取付けられる。第３図
の装置により帯状金属１の片面に、第４図の装置
によりその両面にメツキが施される。さらに陽極
室４′の変形として、陽極間に隔板を設けること
もできる（図示しない）。この種の陽極室は、第
１図に示す２個の陽極室４がそれらのイオン交換
膜面に対向する側壁において適宜な手段例えばは
り付けにより固着されたものに相当する。

第５図は、本発明に用いられる陽極室の一例を
示す一部破断した斜視図である。陽極室４の本体
はポリ塩化ビニルなどの樹脂製が一般的で、この
例においては額縁状枠１１により、イオン交換膜
５が陽極３上に押付けられている。枠１１は場合
によりスペーサ（桟）１３を有し、これはイオン
交換膜が陽極室内圧の増大により膨張するのを防
止するために、また帯状金属の波打ち等によるイ
オン交換膜の傷つき防止のためにも有効である。
桟１３の形状は特に限定されないが、被メツキ金
属板の走行方向に平行に設けると当該部分で電流
を遮蔽するため、被メツキ金属板上にメツキが不
完全な部分を生ずるおそれがあるので好ましくな
い。なお第５図において１０は陽極に電流を通ず
るブスバーで、１２はその被覆材である。１６は
陽極室への液供給口、１７は液排出口で、これら
はそれぞれフレキシブルホース等で配管３０及び
３１に接続される。陽極液を陽極室の全体に均一
に供給するための適当な手段を構ずることが好ま
しい。このために例えば破線で示すインターナル
パイプ１８が液供給口から延長しており、陽極室
内の全幅にわたつて均一な上昇流が得られるよう
に室内下部でＬ字形に曲げられ、多数の孔１９が
設けられている。

第６図は本発明における陽極室の縦断面図であ
る。陽極室４は、陽極３とその前面にイオン交換
膜５を有し、枠１１により固定されている。陽極
の形状は特に限定されないが、網状、格子状、ス
ダレ状、孔あき板その他の多孔体でかつその背後
にガス抜及び液上昇を可能とする厚さ、例えば10
〜50mm程度の空間を有することが好ましい。また
陽極の平面性を保持し、これを固定するため、陽
極は電導性リブ２０によつて支えられており、リ
ブ２０はブスバー１０に接続される。

第１図ないし第６図においては堅型のメツキ装
置について説明したが、本発明は水平型ならびに
特公昭42−16530号公報に記載の起立型のメツキ
装置に適用することもできる。

下記に本発明の装置の使用例を示す。第１図に
示すと同様の装置を用い、硫酸亜鉛メツキ浴によ
る帯状鋼板への亜鉛メツキを行うために、イオン
交換膜としては陰イオン交換膜を用い、陽極とし
ては白金又は銀を１％含む鉛合金からなる格子状
不溶性陽極を用い、また陽極液としては稀硫酸を
循環供給する。この条件下でメツキ電圧が印加さ
れると、メツキ浴槽においてはSO^2- ₄と共に解離
しているZn²⁺が放電してZnとなり、陰極である
鋼板上に析出する。この際、PHが１〜３と低いた
め、被メツキ鋼板からFe²⁺が溶解してメツキ浴
内に蓄積するが、陰イオン交換膜の存在により、
陽極室へはほとんど移行しない。このため、陽極
上でのFe³⁺の生成を防止できる。

一方陽極上では 2H₂O→4H⁺O₂＋4e の反応が行われ、メツキ浴から移行して来た
SO^2- ₄によつてH₂SO₄が生成する。陽極液は排出
してタンクに戻し、そこで中和したのち陽極室に
返送して循環させるか、あるいは亜鉛金属又は酸
化亜鉛と反応させて再びZnSO₄としてメツキ浴へ
供給することも可能である。こうして被メツキ鋼
板を例えば毎分１〜300m程度で走行させながら、
電流密度５〜50A／ｄm²又はそれ以上で亜鉛メツ
キを行うことができる。

同様に被メツキ鋼板上に、例えば鉄―亜鉛メツ
キを施すことも可能である。この場合はメツキ浴
として硫酸亜鉛及び硫酸鉄（）の水溶液が用い
られる。メツキ浴組成の例はZnSO₄・7H₂Oが150
ｇ／、FeSO₄・7H₂Oが250ｇ/及びNa₂SO₄が
100ｇ/で、PHを２程度とすることにより、耐食
性の優れたメツキ鋼板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気メツキ装置の一例を示す
概要図、第２〜４図はメツキ槽―陽極室からのユ
ニツトを複数個直列に設けた場合の例を示す概要
図、第５図は陽極室の一例を示す一部破断した斜
視図、第６図は陽極室の縦断面図である。これら
の図中、１は被メツキ帯状金属板、２はメツキ
槽、３は陽極、４，４ａ，４ｂ及び４ｃならびに
４′は陽極室、５はイオン交換膜、６は陽極液循
環タンク、８はガイドロール、９は通電ロール、
１０はブスバー、１１は陽極室枠、１６は陽極液
供給口、１７は陽極液排出口、１８はインターナ
ルパイプ、２０は電導リブを示す。

Claims

【特許請求の範囲】１メツキすべき金属の塩を含有する水溶液が満
たされるメツキ槽、不溶性の多孔質陽極を内蔵し
少なくとも１個の側壁がイオン交換膜から成る、
メツキ槽の内部に取付けられた少なくとも１個の
陽極室、陽極液を循環するための機構、及び帯状
の金属の少なくとも片面と陽極室のイオン交換膜
面とが対面するように帯状金属をメツキ槽内に案
内するための機構から構成されることを特徴とす
る、帯状の金属を走行させながら連続的に電気メ
ツキするための装置。２陽極室が箱形の形状を有し、その１個の側壁
がイオン交換膜から成り、イオン交換膜の内側に
隣接して多孔質陽極が、その背後に陽極液を存在
させうる空間部を有して内蔵されていることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の電気メ
ツキ装置。３陽極室が箱形の形状を有し、その対向する２
個の側壁がイオン交換膜から成り、各イオン交換
膜の内側に隣接して多孔質陽極が内蔵されている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
の電気メツキ装置。４陽極室が、多孔質陽極間に隔板を設けて２個
の副陽極室に分けられていることを特徴とする、
特許請求の範囲第３項に記載の電気メツキ装置。５特許請求の範囲第２項、第３項及び／又は第
４項に記載の陽極室が２個以上組合わせて取付け
られていることを特徴とする、特許請求の範囲第
１項に記載の電気メツキ装置。