JPH01100291A - クロムメッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クロムの電気メッキ方法に関し、特に２種以
上のメッキ用電極を用いてクロムメッキを行なう方法に
関する。

（従来の技術） クロムメッキに用いられる電極として、白金、鉄、鉛、
鉛合金あるいは二酸化鉛等の電極が知られている。前記
電極の中で、白金は高価であること、鉄はメッキ液中に
比較的多量に溶出してメ・ンキ浴を汚染すること、鉛は
柔らか（たわみやす（極間を一定（こ保ちに（い等゛の
理由により、現今では鉛合金または二酸化鉛電極が一般
的に用いられている。特に、チタン等の導電性基体上に
白金族金属およびそれらの酸化物の中間層を介して二酸
化鉛を被覆した電極は、鉛合金に比べ電解消耗量が少な
く、スラッジの生成が僅かであることによりメッキ業界
で広く使用されている。

しかし、この鉛合金電極あるいは二酸化鉛電極は重いた
め電極交換時の作業性が悪いこと、クロムメッキ浴中で
高い分極電位を示すため電力を多（消費すること、また
、特に鉛合金電極の場合、生成するスラッジの主成分で
あるクロム酸鉛を公害規制上安全に廃液処理する必要が
あるなどの欠点を有している。

一方、チタン等の導電性金属基体表面に白金、イリジウ
ム、ロジウムなどの白金族金属およびそれらの酸化物の
１種以上を熱分解法により被覆した貴金属電極は、クロ
ムメッキ浴中で鉛合金、二酸化鉛等の鉛系電極に比べて
極めて低い分極電位を示すことが知られている。しがし
、この電極は三価クロムを六価クロムに酸化する能力が
低し良好なりロムメッキを連続して行なうことができな
い。このためこの電極を主体としたクロムメッキ方法は
行なわれておらず、僅かに被メッキ物のつきまわり不良
を生じる部分にメッキ電流を通じるための補助メッキ電
極として使用されているのみである。

（発明が解決しようとする問題点） クロムの電着にさいし、クロムメッキ浴内にはクロム酸
および硫酸根、７ツ化物などの触媒種の池に、少量の三
価クロムを含有させることが重要であり、良質のメッキ
を行なうにはこの三価クロム濃度を調整することが必要
である。クロムメッキ浴でメッキを行なうと、陰極では
三価クロムが生成し、陽極において酸化されて再び六価
クロムすなわちクロム酸になる。この還元および酸化作
用は用いる電極材料により一様でなく、三価クロムはあ
る濃度で平衡に達する。貴金属電極は前述したように三
価クロムを酸化する能力が少なく、メッキを続けると浴
中の三価クロム濃度が増大してメッキネ良となる。また
鉛系電極は酸素過電圧が高（、前記酸化能力が優れてい
るので、メッキを続けると六価クロム濃度が増大し、三
価クロム濃度が減少しすぎ良質のメッキを行なうことが
できなくなる。

このような現状において、前記問題点を解決し消費電力
量が小さく、スラッジの生成が少なく、また、三価クロ
ム濃度を＠繁に調整することなく長期間安定したクロム
メッキを行なうことのできる方法の開発が望まれていた
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、鋭意検討した結果、鉛系電極および貴金
属電極を併用し、両電極の電極作用面積比を一定範囲に
保ち、両電極の有する特性を有効に利用することにより
前記問題点を解決できることを見出し本発明を完成する
に至った。

すなわち本発明は、鉛、鉛合金および二酸化鉛電極から
選ばれた１種以上の鉛系電極と、白金族金属および／ま
たはそれらの酸化物を被覆した貴金属電極との電極作用
面積比を１：１〜１：１０とし、鉛系電極と貴金属電極
とを併用してメッキを行なうクロムメッキ方法である。

本発明で使用される貴金属電極は、例えば特公昭５７−
５４５５５号公報に開示されたような水電解、金属の電
解採取用の電極を挙げることかで慇、白金、イリジウム
、ロジウム等の白金族金属およびそれらの酸化物の１種
以上を熱分解、電気メッキ、プラズマ溶射、焼結等の方
法によりチタン、タンタル、ニオブ、シルコニツムまた
はそれらの合金基体上に被覆して得られるいわゆる酸素
発生用不溶性電極である。これらの貴金属電極は任意に
１種あるいは２種以上組み合わせて用いられる。

また、鉛系電極としては、たとえば特公昭５８−３０９
５７号公報及び特公昭５８−３１３９６号公報にみられ
るようなチタン等のバルブ金属基体上に白金、イリジウ
ム等の白金族金属、およびそれらの酸化物の１種以上を
熱分解法により薄く被覆した中間層を設け、さらにその
上に硝酸鉛浴あるいは一酸化鉛浴などから電着した二酸
化鉛電極を挙げることができる。また銀、カルシウム、
錫、アンチモン等の１種以上を数％含む鉛合金電極ある
いは鉛電極等の、金属の電解精錬に用いられる酸素発生
用電極が使用される。これらの鉛系電極は任意に１種あ
るいは２種以上組み合わせて用いられる。

本発明に用いるクロムメッキ浴には、サージェント浴あ
るいは７ツ化アンモニウム、ケイ７フ化物、ホウ７ツ化
物を含む７フ化浴、ホウ酸浴などが使用できる。

次に本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図において、メッキ槽（１）に設けられた貴金属電
極（３）から被メッキ物（８）１こ電流が流れるとメッ
キ浴中の三価クロムは増大するが、メッキ液は配管（９
）を通じて三価クロム調整槽（２）に送られ、ここで陰
極（４）との間で鉛系電極（５）により酸化される。酸
化されて三価クロム濃度が減少したメッキ液は、循環ポ
ンプ（６）によりフィルター（７）を経て配管（９′）
を通りメッキ槽（１）に戻るようになっている。この場
合、浴中の三価クロム濃度は鉛系電極（５）に通じる電
流により三価クロムイオンとして１〜７ｇ／ｌの適正な
濃度に制御される。なお三価クロム調整槽（２）に設け
る陰極（４）には、鉄、ステンレススチール、チタン、
鉛、アルミニウム等が用いられ、調整電解中にクロム金
属が付着する場合には適宜かき落として使用する。

第１図では、鉛系電極が三価クロム調整槽（２）に、貴
金属電極がメッキ槽（１）にそれぞれ別個に設置されて
いるが、同一槽内に画電極を混合して取り付けてメッキ
を行なうこともできる。この場合、使用する電極は種類
が偏らないようにし、均等に分散して取り付けることが
望ましい。また、メッキ槽を深くして鉛系電極の消耗に
より生成するクロム酸鉛のスラッジがメッキ槽下部に堆
積するようにする。

本発明の電極作用面積比とは、例えば第１図において、
三価クロム調整槽（２）に設けた鉛系電極（５）の陰極
（４）と対向して電解に供せられるメッキ液面下にある
幾何学的面積と、メッキ槽（１）のメッキ液面下にあっ
て被メッキ物と対向してメッキに供せられる貴金属電極
の幾何学的面積の比を意味し、被メッキ物と対向する面
の反対側の電極面は含まれない。従って第１図の場合、
各電極板の寸法が同じと仮定して、鉛系電極と貴金属電
極の電極作用面積比は１：４となる。

（実施例） 次に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

実施例１〜７、比較例１〜３ 電極の寸法を中５０ｍＬＩｌｘ長さ２００ｍｌ１１に統
一し、鉛系電極と貴金属電極の使用枚数を変えて電極作
用面積比を制御した。無水クロム酸２５０ｇ／ｌ、硫酸
２．５ｇ／ｌのサージェント浴を用いて、同一浴槽内に
おいて浴温を４０℃とし、電流は２台の直流電源を用い
て各電極の面積比に応じて通電し、中６０＋Ｉ１ｍ×長
さ１５０ｍｍの銅板にクロムメッキを行ない、目視によ
りメッキの良否を判定した。その結果を第１表に示す。

なお第１表中、ｐｂは市販の純度９９．５％の鉛電極、
Ｐｂ−８ｎは錫を７重量％含む鉛合金電極を表わす。Ｐ
　ｂ　Ｏ２は、サンドブラスト処理したチタン板の上に
線径０，４ｍｍ、２４メツシユのチタン製金網をスポッ
ト溶接して陽極基体とし、この基体をトリクレンで脱脂
し、３％７ツ酸でエツチングを行ない、塩化イリジウム
酸のエタノール溶液をハケ塗りした後大気中で４５０℃
、３０分間の加熱処理を３回繰り返して中間層を形成さ
せ、更にこの基体を陽極とし、ステンレス鋼板を陰極と
して硝酸鉛２５０ｇ／ｌ、硝酸銅２５ｇ／ｌからなる電
着液中で陽極電流密度２．５Ａ／ｄｍ２、液温６０℃、
ｐＨ４，０の条件下で１２時間電着して製作しｔこ二酸
化鉛電極を表わす。また貴金属電極はチタン板をトリク
レンで蒸気脱脂し、熱シュウ酸によりエツチングして表
面を粗面化した基体に、該当白金族金属の塩化物をイン
プロパツールに溶解した液をハケ塗りし、大気中でｓ　
ｏ　ｏ　’ｃ、１時間の焼成処理よりなる掻作を１０回
繰り返し行なう熱分解法により製作したものである。Ｉ
ｒＯ２／Ｔｉは二酸化イリジウムで、ＩｒＯ２ＲｕＣ）
２　”ｒｉｏ２／　Ｔ　ｉは二酸化イリジウム、二酸化
ルテニウムおよび二酸化チタンの混合物で、Ｐｔ　　Ｉ
ｒ０ｚは白金および二酸化イリジウムでそれぞれチタン
基体を被覆した電極を表わす。

実施例８ 中１．ＯｍＸ長さ２，５ｍＸ深さ１．５＋Ｉｌのクロム
メッキ槽内に、無水クロム酸２３０ｇ／ｌ、７ツ素イオ
ン７００ｐｐｍ、硫酸２．０ｇ／ｌのサージェント浴を
仕込み、中１０ｃＩＩＸ長さ１００ｃ＋ａの二酸化鉛電
極４体とＩ　ｒ　Ｏ２／　Ｔ　ｉ電極２０体を用い、メ
ッキ槽の左右にそれぞれ二酸化鉛電極２体とＩｒＯ２／
Ｔｉ電極１０体計１２体づつ左右同一のブスバーに取り
付けた。電極間の中心線上にクレッセント（アルミサツ
シの錠）を連続して通過させ、メッキ電流２７０ＯＡ、
浴温４０℃にて自動連続メッキを行なった結果を第２表
に示す。

比較例４ 貴金属電流を使用せず鉛−錫合金（錫含有量ニア重量％
）電極のみ２４体を用いた以外は実施例８と同一の方法
でメッキを行なった結果を第２表に示す。

（発明の効果） 鉛系電極と貴金属電極とを併用し、かつ画電極の電極作
用面積比を規制・することにより、従来実施されなかっ
た貴金属電極をクロムメッキ用電極の主体とすることが
可能となり、三価クロム濃度を頻繁に調整することなく
安定して良質なりロムメッキができるようになった。貴
金属電極の使用により電力消費量を大巾に低減でき、ま
た、鉛系電極の使用を少な（なくすることができるので
スラッジの処理費用は殆どなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクロムメッキ方法の一実施例を説明す
る図である。 １・・メッキ槽　　２・・三価クロム調整槽３・・貴金
属電極　４・・陰極 ５・・鉛系電極 特許出願人　日本カーリット株式会社 第１０ ５　４　　′Ｊ 手続補正書 昭和６３年１０月２ｓ日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛、鉛合金および二酸化鉛電極から選ばれた１種以上の
   鉛系電極と、白金族金属および／またはそれらの酸化物
   を被覆した貴金属電極との電極作用面積比を１：１〜１
   ：１０とし、鉛系電極と貴金属電極とを併用してメッキ
   を行なうことを特徴とするクロムメッキ方法。