JPWO2018189916A1 - 電気めっき方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電気めっき槽(10)内の電解液に沈降した一群の基材(51)を前記電気めっき槽(10)の内壁(19)沿いの周方向に流動させる撹拌工程と、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液において前記周方向沿いに流動する前記一群の基材(51)を電気めっきする電気めっき工程を含み、
前記一群の基材(51)の前記周方向沿いの流動が、前記電気めっき槽(10)内の前記電解液中の磁性メディア(30)の前記周方向沿いの流動に伴って生じ、若しくは、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた撹拌部(46)の回転に伴って生じ、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液において前記周方向沿いに流動する前記一群の基材(51)の少なくとも一部が、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた下部カソード(21)に接触し、前記下部カソード(21)に接触した基材(51)よりも上方に位置する基材(51)が、少なくとも前記下部カソード(21)に接触した前記基材(51)を介して前記下部カソード(21)に電気的に接続される。
前記電気めっき工程により前記基材(51)の直上に、少なくとも第1のめっき層金属元素と、前記第1のめっき層金属元素とは異なる第2のめっき層金属元素を含むめっき層(52)が形成され、
前記第2のめっき層金属元素が、前記1以上の基材金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない。
前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合の減少は、前記めっき層(52)の厚み方向において前記反対面(52s)に至るまで又は前記反対面(52s)の近傍に至るまで継続する。
前記めっき層(52)が、複数の前記第2のめっき層金属元素を含み、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における各第2のめっき層金属元素の割合が減少する。
前記反対面(52s)には粒子状部分及び/又は小塊状部分が2次元状に密集して形成されている。
電解液を蓄える電気めっき槽(10)にして、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた下部カソード(21)及び前記下部カソード(21)よりも上方に設けられる上部アノード(22)を備える電気めっき槽(10)と、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液に沈降した一群の基材(51)を前記電気めっき槽(10)の内壁(19)沿いの周方向に流動させる撹拌機構(40)を備え、
前記一群の基材(51)の前記周方向沿いの流動が、前記電気めっき槽(10)内の前記電解液中の磁性メディア(30)の前記周方向沿いの流動に伴って生じ、若しくは、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた撹拌部(46)の回転に伴って生じ、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液において前記周方向沿いに流動する前記一群の基材(51)の少なくとも一部が、前記下部カソード(21)に接触し、前記下部カソード(21)に接触した基材(51)よりも上方に位置する基材(51)が、少なくとも前記下部カソード(21)に接触した前記基材(51)を介して前記下部カソード(21)に電気的に接続される。
前記電気めっき槽(10)の底側において回転可能に設けられた撹拌部(46)と、
前記撹拌部(46)に回転力を供給する回転力供給機構(47)を備える。
前記下部カソード(21)が、前記筒部(11)の底側の内壁(19)近傍で前記周方向沿いに延びる。
前記基材(51)の直上に、少なくとも第1のめっき層金属元素と、前記第1のめっき層金属元素とは異なる第2のめっき層金属元素を含むめっき層(52)が形成され、
前記第2のめっき層金属元素が、前記1以上の基材金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない。
実施例1は、図20を参照して説明したように磁性メディアを用いる例に関する。半径300mm、深さ150mm、つまり容積40リットルのめっき槽を用いた。めっき槽は金属製である。めっき槽の筒部の内周面にゴムシートを貼り付け、めっき槽の底部にポリエチレン製の低摩擦材を貼り付けた。ゴムシートと低摩擦材の間の露出部をカソードとして用いた。つまり、カソードは、めっき槽の一部が提供する。カソードは、周方向に連続して環状に構成される。アノードは、吊り下げ式にて溶液中に浸漬した。アノードとしては銅ワイヤを用いた。磁性メディアとしてステンレスピンを用いた。一つのステンレスピンの大きさは、長さ5mm、直径0.5mmである。ステンレスピンを100cc分だけめっき槽に加えた。基材としてはボタン用のシェルを用いた。シェルは、真鍮(Cu:Zn=65:35)製である。シェルは、脱脂及び洗浄工程を経たものである。シェルの投入量は、1kgである。電動モーターの回転速度は、1800rpmとした。溶液の回転速度は、30rpmである。溶液の回転速度は、浮遊する指標の観測に基づいて決定できる。シェルの回転速度は、40rpm未満である。ほとんどのシェルが給電状態にあり、均一な厚みのめっき層を形成することができた。
シェルを2kg投入し、ステンレスピンを200cc投入した点を除いて実施例1と同様である。ほとんどのシェルが給電状態にあり、均一な厚みのめっき層を形成することができた。
シェルを3kg投入し、ステンレスピンを250cc投入し、電動モーター41の回転方向を30秒間隔で間欠的に反転させた点を除いて実施例1と同様である。大半のシェルが給電状態にあり、均一な厚みのめっき層を形成することができた。しかし、一部のシェルが上手く流動せず、未確認ながら、めっき層の厚みにむらが生じていることが予想される。
−付記1−
1以上の基材金属元素を含む基材(51)と、
前記基材(51)の直上に形成されためっき層(52)を備え、
前記めっき層(52)が、少なくとも、第1のめっき層金属元素と、前記第1のめっき層金属元素とは異なる第2のめっき層金属元素を含み、
前記第2のめっき層金属元素が、前記1以上の基材金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない、めっき材。
−付記2−
1以上の第1金属元素を含む基材(51)と、
前記基材(51)の直上に形成されためっき層(52)を備え、
前記めっき層(52)が、少なくとも、第2金属元素と、前記第2金属元素とは異なる第3金属元素を含み、
前記第3金属元素が、前記1以上の第1金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第3金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない、めっき材。
−付記3−
基材(51)と、
前記基材(51)の直上に形成されためっき層(52)を備え、
前記めっき層(52)が、前記基材(51)とは反対側の反対面(52s)を有し、
前記反対面(52s)には粒子状部分及び/又は小塊状部分が2次元状に密集して形成されている、めっき材。
−付記4−
前記反対面(52s)にはクラック又はピンホールが実質的に存在しない、付記3に記載のめっき材。
−付記5−
前記基材(51)が、1以上の基材金属元素を含み、
前記めっき層(52)が、少なくとも、第1のめっき層金属元素と、前記第1のめっき層金属元素とは異なる第2のめっき層金属元素を含み、
前記第2のめっき層金属元素が、前記1以上の基材金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない、付記3又は4に記載のめっき材。
51 基材
52 めっき層
Claims (27)
- 電気めっき槽(10)内の電解液に沈降した一群の基材(51)を前記電気めっき槽(10)の内壁(19)沿いの周方向に流動させる撹拌工程と、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液において前記周方向沿いに流動する前記一群の基材(51)を電気めっきする電気めっき工程を含み、
前記一群の基材(51)の前記周方向沿いの流動が、前記電気めっき槽(10)内の前記電解液中の磁性メディア(30)の前記周方向沿いの流動に伴って生じ、若しくは、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた撹拌部(46)の回転に伴って生じ、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液において前記周方向沿いに流動する前記一群の基材(51)の少なくとも一部が、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた下部カソード(21)に接触し、前記下部カソード(21)に接触した基材(51)よりも上方に位置する基材(51)が、少なくとも前記下部カソード(21)に接触した前記基材(51)を介して前記下部カソード(21)に電気的に接続される、電気めっき方法。 - 前記下部カソード(21)が、前記電気めっき槽(10)の筒部(11)の底側の内壁(19)近傍で前記周方向沿いに延びる、請求項1に記載の電気めっき方法。
- 前記下部カソード(21)よりも上方に設けられる上部アノード(22)が、前記周方向沿いに延びる、請求項1又は2に記載の電気めっき方法。
- 前記撹拌部(46)は、前記電気めっき槽(10)の底側に回転可能に設けられ、前記電気めっき槽(10)の底部の少なくとも一部を構成する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記電気めっき槽(10)が筒部(11)を含み、前記筒部(11)が静止部材である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記磁性メディア(30)が棒又は針状の部材である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記電気めっき槽(10)内における前記基材(51)の最大rpmが40rpm未満である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記基材(51)が、1以上の基材金属元素を含み、
前記電気めっき工程により前記基材(51)の直上に、少なくとも第1のめっき層金属元素と、前記第1のめっき層金属元素とは異なる第2のめっき層金属元素を含むめっき層(52)が形成され、
前記第2のめっき層金属元素が、前記1以上の基材金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電気めっき方法。 - 前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する部分の厚みが10nm以上、又は20nm以上、又は、60nm以上である、請求項8に記載の電気めっき方法。
- 前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する部分の厚みが、80nm以下、又は60nm以下、又は、30nm以下、又は、20nm以下である、請求項8又は9に記載の電気めっき方法。
- 前記めっき層(52)の表面において前記第1のめっき層金属元素の割合は100%未満、又は、90%未満である、請求項8乃至10のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記めっき層(52)の厚みが、150nm以下、又は100nm以下である、請求項8乃至11のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記めっき層(52)が、前記基材(51)とは反対側の反対面(52s)を有し、
前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合の減少は、前記めっき層(52)の厚み方向において前記反対面(52s)に至るまで又は前記反対面(52s)の近傍に至るまで継続する、請求項8乃至12のいずれか一項に記載の電気めっき方法。 - 前記基材(51)が、複数の前記基材金属元素を含み、
前記めっき層(52)が、複数の前記第2のめっき層金属元素を含み、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における各第2のめっき層金属元素の割合が減少する、請求項8乃至13のいずれか一項に記載の電気めっき方法。 - 前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)に接近するに応じて前記めっき層(52)における前記第1のめっき層金属元素の割合が減少する、請求項8乃至14のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記基材(51)が前記基材金属元素として少なくとも銅を含む金属又は合金である、請求項8乃至15のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記めっき層(52)が、前記第1のめっき層金属元素として少なくとも錫を含む金属又は合金である、請求項8乃至16のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 前記めっき層(52)が、前記基材(51)とは反対側の反対面(52s)を有し、
前記反対面(52s)には粒子状部分及び/又は小塊状部分が2次元状に密集して形成されている、請求項8乃至17のいずれか一項に記載の電気めっき方法。 - 前記基材(51)と前記めっき層(52)を含むめっき材(5)が、服飾部品(7)の少なくとも一部である、請求項8乃至18のいずれか一項に記載の電気めっき方法。
- 電解液を蓄える電気めっき槽(10)にして、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた下部カソード(21)及び前記下部カソード(21)よりも上方に設けられる上部アノード(22)を備える電気めっき槽(10)と、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液に沈降した一群の基材(51)を前記電気めっき槽(10)の内壁(19)沿いの周方向に流動させる撹拌機構(40)を備え、
前記一群の基材(51)の前記周方向沿いの流動が、前記電気めっき槽(10)内の前記電解液中の磁性メディア(30)の前記周方向沿いの流動に伴って生じ、若しくは、前記電気めっき槽(10)の底側に設けられた撹拌部(46)の回転に伴って生じ、
前記電気めっき槽(10)内の前記電解液において前記周方向沿いに流動する前記一群の基材(51)の少なくとも一部が、前記下部カソード(21)に接触し、前記下部カソード(21)に接触した基材(51)よりも上方に位置する基材(51)が、少なくとも前記下部カソード(21)に接触した前記基材(51)を介して前記下部カソード(21)に電気的に接続される、電気めっき装置。 - 前記撹拌機構(40)は、前記電気めっき槽(10)内の前記電解液中の一群の磁性メディア(30)に対して磁気的に作用して前記一群の磁性メディア(30)を前記周方向沿いに流動させ、これに伴って、前記周方向沿いの前記一群の基材(51)の流動が生じる、請求項20に記載の電気めっき装置。
- 前記撹拌機構(40)は、
前記電気めっき槽(10)の底側において回転可能に設けられた撹拌部(46)と、
前記撹拌部(46)に回転力を供給する回転力供給機構(47)を備える、請求項20に記載の電気めっき装置。 - 前記撹拌部(46)は、上方に突出する翼部(463)の放射状配列を含む、請求項22に記載の電気めっき装置。
- 前記電気めっき槽(10)が、基材(51)の投入又は回収を許容する開口(18)を上部に有する筒部(11)を含み、
前記下部カソード(21)が、前記筒部(11)の底側の内壁(19)近傍で前記周方向沿いに延びる、請求項20乃至23のいずれか一項に記載の電気めっき装置。 - 前記筒部(11)が静止部材である、請求項24に記載の電気めっき装置。
- 前記電気めっき槽(10)内における前記基材(51)の最大rpmが40rpm未満である、請求項20乃至25のいずれか一項に記載の電気めっき装置。
- 前記基材(51)が1以上の基材金属元素を含む請求項20乃至26のいずれか一項に記載の電気めっき装置であって、
前記基材(51)の直上に、少なくとも第1のめっき層金属元素と、前記第1のめっき層金属元素とは異なる第2のめっき層金属元素を含むめっき層(52)が形成され、
前記第2のめっき層金属元素が、前記1以上の基材金属元素の少なくとも一つと同一の金属元素であり、
前記めっき層(52)の厚み方向において前記基材(51)から離間するに応じて前記めっき層(52)における前記第2のめっき層金属元素の割合が連続的に減少する、及び/又は、前記基材(51)と前記めっき層(52)の間に明確な界面が存在しない、電気めっき装置。
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