JPH01301897A - 複合めっき方法 - 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、連続走行下のストリップに複合めっきを施す
方法に関し、詳しくは、マトリックスのめっき金属中に
分散粒子を均−且つ効率よく共析させることができる筆
めっき法を利用した複合めっき方法に関するものである
。

（従来の技術） 複合めっき方法としては、一般にめっき皮膜中に複合さ
せる微粒子、例えば、金属酸化物、炭化物、有機樹脂粉
末等の分散粒子を懸濁させためっき浴を用い、この中に
被めっき物を入れて電気めっきを施してマトリックスの
めっき金属と分散粒子とを電着させる方法がとられてい
る。

この複合めっきでは、分散粒子をマトリックスのめっき
金属中に均−且つ多量に共析させた方が耐食性、塗料密
着性等の表面特性を改善するうえで有利である。ところ
が、上記方法の複合めっきでは、めっき浴中で分散粒子
が凝集および沈澱を起こす等の理由で均−且つ多量に共
析させることが困難である。このような問題は被めっき
物が大型のもの或いはストリップのような一定の速度で
供給しつつ連続してめっきするもの程、著しい。

そこで、このような問題点を解決する方法として、下記
のような方法が提案されている。

■陽イオン型もしくは非イオン型界面活性剤を含有する
水？８液で電気泳動法により導電性基板にアルミニウム
を電着させる方法（特開昭４９−２１３３２号公報）。

■不溶性粒子として陽イオン吸着処理されたもの、例え
ば、ＮＨ，’イオン吸着処理した粒子を電着させる方法
（同５９−３１８９５号公報）。

■めっき金属とＡ２□０１、Ｓｉｎｇを同時に電着させ
るに際して、負に帯電したシリカコロイドの表面に正に
帯電したアルミナコロイドまたはアルミニウムイオンと
、電荷が２価以上の金属陽イオンを吸着したものを用い
て電着させる方法（同６１−１２７９００号公報）。

■ラジアルセル方式により、分散粒子を含むめっき液を
ストリップと対極の間に強制噴射流入させて電着させる
方法（同５７−１６１９８号公報）。

しかし、■の方法は、めっき金属マトリックス内に不要
な或いは有害な有機化合物が混入してめっき品質を阻害
する恐れがある。■の方法は、イオン吸着処理だけでは
電析量の増加に十分な効果が得られない。■の方法は、
還元反応により正電荷を失い、皮膜中に取り込まれない
ものは沈澱を起こす。また、皮膜中に取り込まれたもの
についても本来の金属マトリックスの性質を変える可能
性がある。■の方法は、分散粒子の保持が液体であるか
ら、特にストリンブ界面での分散粒子の密度は不安定で
、めっき皮膜中の均一な分散とはならない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、連続走行下のストリップに複合めっき
を施すに際し、マトリックスのめっき金属中に分散粒子
を効率よく、均一に且つ多量に共析させることができる
複合めっき方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 複合めっきにおいて、マトリックスのめっき金属中に均
一で且つ多量に共析させるためには、めっき浴中で分散
粒子が凝集し沈澱を起こすことなく安定に保持されてい
ることが重要である。特に、陰極界面近傍における分散
粒子が安定に、均一に且つ多量に存在している必要があ
る。有機物や異種金属等の有害な成分を含まないめっき
浴では、強制的に攪拌して陽極から陰極への液流動を付
与してやればよいが、液体中での分散粒子の保持は不安
定なものであり、めっき浴を強制的に攪拌しても陰極界
面近傍における分散粒子の存在は不均一で充分な効果が
得られない。

そこで、本発明者らは分散粒子を安定に保持することが
できる複合めっき方法について鋭意検討を重ねた結果、
下記の知見を得た。

即ち、複合めっきを筆めっき法を利用して行えば、筆め
っき法ではめっき液の液流方向が陽極から陰極へと一方
向であり、且つ分散粒子を含むめっき液は陽極の筆部分
に取り込まれた形で陰極に供給されるので分散粒子が安
定に保持される。また、陰極に固体の筆部分が接触して
めっきが行われるので、陰極界面近傍でも分散粒子が安
定に保持される。その結果、従来の複合めっきのように
有害成分を用いな（とも、連続走行下のストリップにも
、効率よく均一に且つ多量に分散粒子の共析した複合め
っき皮膜を施すことができるのである。

ここに本発明の要旨は「連続走行下のストリンプ表面に
マトリックスのめっき金属と分散粒子とを筆めっき法に
より電着させる複合めっき方法」にある。

本発明において好ましいＭＭ様は、分散粒子を含むめっ
き液をめっき面に供給しつつ上記複合めっき方法を実施
することである。或いはめっき皮膜中に共析させるべき
分散粒子の材料で形成した筆を使用するか、分散粒子を
付着させ筆を用いて実施することである。

このような方法で複合めっきを行えば、均−且つ多量に
分散粒子の共析した複合めっき皮膜を連続走行下のスト
リップにも形成することができる。

（作用） 以下、本発明の複合めっき方法について添付図面を参照
して詳細に説明する。

本発明の複合めっきの特徴は、ストリップの表面にマト
リックスのめっき金属と、微細な分散粒子、例えば金属
酸化物、炭化物、を機樹脂粉末等を筆めっき法により電
着させることにある。

筆めっき法によりストリップ表面にマトリックスのめっ
き金属と分散粒子とを電着させるのは、例えば、第１図
に示すような陽極部をもつ装置を利用して行うことがで
きる。

第１図の（Ａ）は、陽極部の概略緩断面図、（Ｂ）は、
（Ａ）におけるａ−ａ線に沿う断面図であって、図中（
１）は陽極、（２）は層部分を示す。

陽極（１）は中空体でその中空部はめっき液の供給路（
３）となっている。また、その長手方向には一定間隔を
もって流出孔（４）が穿設されている。層部分（２）は
めっき液が浸透し通過するスポンジや繊維質のもの、例
えば、織布、綿等からなる。そして、これらから構成さ
れた陽極部（５）は適宜の手段により回転可能となして
いる。図中（６）は陰極となる被めっき物のストリップ
である。

この筆めっきの層部分（２）を連続走行下のストリップ
（６）表面に当接させて給電するとともに供給路（３）
からめっき面に微細な分散粒子を懸濁させためっき液を
連続して送り込む。分散粒子は２μｍ以下の粒径のもの
が好ましい。分散粒子を含むめっき液は供給路（３）か
ら流出孔（４）を介して順次筆部分（２）に染み出して
めっき面のストリップ（６）表面に到達し、めっき金属
と分散粒子とが電着される。

分散粒子は、その大きさが層部分（２）を構成する織布
、綿等の隙間よりも小さいので充分通過することができ
る。

このように、筆めっき法では分散粒子を含むめっき液は
、その流れは陽極（１）から陰極のストリップ（６）へ
と一定方向であり、且つそのめっき液は軍部骨（２）に
取り込まれてストリップ（６）表面に供給されるので分
散粒子を安定に保持することができる。

また、層部分（２）の表面はめっき中はストリップ（６
）と常に接触しているために陰極界面近傍においても分
散粒子を安定に保持することができる。従って、均−且
つ効率よく多量に分散粒子をめっき皮膜中に取り込むこ
とができるのである。

第２図乃至第４図は、本発明の他の態様で使用する筆め
っきの陽極部分を示したものである。

第２図の筆めっきは、層部分（２）をブラシ状に形成し
、このブラシ（７）をめっき皮膜中に共析させるべき分
散粒子、例えば共析させようとする分散粒子がＴｉＯ□
、ＳｉＯ□の金属酸化物である場合、ブラシ（７）をこ
れら金属酸化物で形成したものである。

従って、めっき金属と分散粒子は次のようにしてストリ
ップ（６）表面に電着される。

めっき金属は、ブラン（７）の先端を陰極のストリップ
（６）の表面に押し当て、分散粒子を懸濁させていない
めっき液（分散粒子を懸濁させためっき液であってもよ
い）を供給路（３）から流出孔（４）を介してストリッ
プ（６）の表面に供給しつつめっきすることで電着され
る。一方、めっき時にブラシ（７）の先端が連続走行下
のストリップ（６）との接触により少しずつ摩耗されて
ゆき、この摩耗した金属酸化物が分散粒子となってめっ
き皮膜中に取り込まれる。

このために、この複合めっきでは分散粒子の保持が容易
である。

第３図の筆めっきは、第２図と同様、層部分（２）はブ
ラシ状であるが、ブラシ（８）がナイロン等で形成され
ており、且つこのブラシ（８）にめっき皮膜中に共析さ
せようとする分散粒子（９）を付着させたものである。

この筆めっきによる複合めっきでは、めっき中にブラシ
（８）に付着させた分散粒子（９）がストリップ（６）
との接触により落ちて、これがストリップ（６）表面で
供給路（３）から送られてくるめっき液の中に混入され
、めっき金属ともに電着される。従って、この複合めっ
きでも分散粒子の保持は容易である。

第４回の筆めっきは、層部分（２）が前記のようなτｒ
Ｏｘ、　５ｔ（ｈの金属酸化物の粉末から焼成したポー
ラスで摩耗しやすい焼結体からなるものである。

この筆めっきによる複合めっきでは、めっき中に層部分
（２）がストリップ（６）との接触により摩耗し、分離
した金属酸化物が分散粒子となってストリップ（６）表
面でめっき液に混入し、めっき金属とともに電着される
ので、分散粒子の保持が容易である。

なお、筆部分（２）は、その内部は多くの空孔をもった
ポーラスな焼結体であるので、めっき液は供給路（３）
から流出孔（４）を介してストリップ（６）の表面に送
ることが可能である。

以上の説明では陽極の中空部が供給路となした筆めっき
を用い、その供給路から分散粒子を含む或いは含まない
めっき液をめっき面に供給して複合めっきする方法を例
にして述べたが、本発明は何らこの方法に限定されるも
のではない。例えば、第５図に示すような形状の筆部分
（２）を先端に備えた陽極（１）と、この筆部分（２）
に先端が挿入されたノズル０■とを有する筆めっきを用
い、筆部分（２）を前記のような構成としてノズル００
）から分散粒子を含む或いは含まないめっき液をめっき
面に供給してストリップ（６）に複合めっきを施しても
よい。或いは第１図乃至第４図の筆めっきを設置する位
置の前にノズルを設け、同様のめっき液をめっき面に供
給してストリップ（６）に複合めっきを施してもよい。

なお、ストリップの両面に本発明の複合めっき方法を実
施する場合は、上記したような筆部分をもつ陽極をスト
リップの両面に配置すればよい。

以下、本発明を実施例により更に説明する。

（実施例） 筆部分を海面状の液保持体〔ダクロン綿（デュポン製）
］で形成した第１図に示す陽極部を有する筆めっきを用
い、板厚：０．８ｍｍ、板幅：３００ｍｍの冷延鋼板を
母材として、下記の条件で筆めっき法により、マトリッ
クスが１１．５〜１２．５ｗｔ％ＮｉのＮｉ　−Ｚｎ合
金で付着量が２０ｇ／ｍ”の複合めっき鋼板を型造した
。

めっき条件 ■めっき浴組成 Ｚｎ５Ｏａ　・ＩＨｘＯ：　１４０　ｇ　／　ＩＮｒＳ
Ｏａ・６１１２０　：　２６０　ｇ　／　ＩＮａｔＳＯ
ａ　：　１００　ｇ　／　１をベースにＴｉＯ□（平均
粒径：０．５μｍ）を第１表に示す濃度で添加したもの
。

■液供給量：　６０Ｌ／ｌ１ｉｎ ■電流密度：　６０〜１００Ａ／ｄｍ”■ｐＨ：　　１
．０〜３，０ ■液温：５Ｑ’Ｃ ■ラインスピード：　５０〜１００ｍ／ｌｌｌ１ｎなお
、比較例として同じ冷延鋼板を上記めっき条件でタンク
めっき法およびラジアルセルめっき法で電気めっきを施
した。

このようにして得られためっき鋼板から第６図に示すよ
うに板幅方向を５等分して幅６０＋ｍ１１の評価サンプ
ルＡ−Ｅを作製した。そして、各評価サンプルについて
耐食性と加工性を調査した。その結果を、同じく第１表
にめっき皮膜中のＴｉ０ｚｌｔとともに示す。

なお、耐食性の調査は、５％の塩水による塩水噴霧試験
を行い、赤錆発生までの時間により評価した。加工性の
調査は、評価サンプルから５０ｍｍφの円板ブランクを
打ち抜き、これを２８ｍｍφ、２８ｍ１深さの円筒状に
深絞り成形して、その側壁面のめっき皮膜を粘着テープ
で剥離させる試験を行い、その剥離量を目視調査し、５
段階で評価した。評価は、５：全く剥離無し、４：テー
プの全面積に対して剥離片の付着しているテープ面積が
１０％未満、３：同じ＜１０％以上３０％未満、２：同
じ＜３０％以上５０％未満、ｌ：同じ＜５０％以上を意
味する。

（以下余白） 第１表より明らかなように、本発明方法によって複合め
っきを施した実施例（Ｎα１〜４）のものは、耐食性お
よび加工性ともに優れ、且つその特性は均質である。こ
のことは分散粒子がめつき皮膜中に均一に共析されてい
ることを示す。また、本発明の実施例のものは液中の分
散粒子が効率よくめっき皮膜中に取り込まれている。

これに対して、タンクめっき法で電気めっきを施した比
較例（Ｎαｌ）および複合めっきを施した比較例（Ｎα
２〜３）のものは、特性のバラツキは小さいが耐食性お
よび加工性は著しく劣る。また、ラジアルセル法で複合
めっきを施した比較例（Ｎα４〜７）のものは、板幅方
向における耐食性および加工性のバラツキが大きい。こ
れらはいずれも分散粒子がめつき皮膜中に均一に取り込
まれていないからである。

なお、めっき液中に分散粒子を懸濁させずに第２図乃至
第４図に示す陽極部を有する筆めっきを使用して、複合
めっきを行ったものでも第１表記載中の本発明例と同様
の効果が得られた。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば分散粒子を安定に保
持することができるので、めっき皮膜中に分散粒子を均
一に且つ多量に取り込むことができる。従って、得られ
る複合めっき鋼板は耐食性および加工性に優れるととも
に、その特性は均質なものである。

また、本発明の複合めっきでは、有害物質を使用する必
要がないので、これ取り除くための装置は不必要である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用する筆めっきの陽極部を示す概
略図であって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は、（Ａ）に
おけるａ−ａ線に沿う断面図、第２図から第４図は、本
発明の他の態様で使用する筆めっきの陽極部を示す概略
縦断面図、第５図は、同じく他の態様の筆めっきの陽極
部を示す横断面図、 第６図は、実施例における評価サンプルの採取位置を示
す説明図、である。 （１）陽極　　　　　（２）筆部分 （３）供給路　　　　（４）流出孔 （５）陽極部　　　　（６）ストリンブ（力、（８）フ
゛ラシ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ストリップ表面にマトリックスのめっき金属と分
   散粒子とを筆めっき法により電着させることを特徴とす
   る複合めっき方法。
2. （２）分散粒子を含むめっき液をめっき面に供給しつつ
   、ストリップ表面にマトリックスのめっき金属と分散粒
   子とを筆めっき法により電着させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の複合めっき方法。
3. （３）めっ皮膜中に共析させるべき分散粒子の材料から
   形成した筆部分を使用する筆めっき法、又は分散粒子を
   付着させた筆部分を使用する筆めっき法により、ストリ
   ップ表面にマトリックスのめっき金属と分散粒子とを電
   着させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   複合めっき方法。