JPH01312098A - 耐久性に優れた溶融塩電解めっき装置 - 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、耐久性に優れた溶融塩電解めっき装置、特に
Ｍ光電気めっきを行う溶融塩電解めっき装置に関する。

（従来の技術） 溶融塩電解めっきは、主として塩化物をもって溶融塩浴
を構成し、これに被処理物品を浸漬して電解めっきする
方法である。ＡＱ系電解めっきの場合、塩化物として無
水塩化アルミニウムを利用する。

ところで、水溶液を用いる通常の電気めっき設備ではめ
っき液に接する部分は通常ゴムライニングが施される。

これはめっき液による腐食への対策ばかりでなく、通電
電流の迷走を防止する目的をもっている。また、接液部
のライニングの他にも電気的に絶縁されることが必要な
通電部回り、ロール回りには塩化ビニルやヘークライト
等製の絶縁材が用いられる。

溶融塩電解めっきの場合も全く同様であり、ライニング
材や絶縁材なしではめっき装置は構成できない。しかし
、溶融塩の場合、その操作温度は通常２００　’Ｃを超
えるため、水溶液系で用いるゴムライニング材や塩化ビ
ニル、ヘークライトを用いることは不可能である。

ところで、耐熱性の樹脂としては代表的なものにフッ素
系樹脂のいわゆるテフロン（商標名）がある。本発明者
らはこのフッ素樹脂の溶融塩浴に対する耐久度を調査し
たが、塩化アルミニウム浴では炭化する現象が見られ、
耐熱性はともかく接液部で長期の使用には耐えないこと
が分かった。

樹脂以外の材料としては、ガラスやセラミックなどの無
機耐熱材料があり、それらはいずれもライニングは可能
である。しかし、めっきセルは一般に複雑な形状を必要
とするため、ライニングすることが難しい。また、絶縁
性はともかく強度に問題があるため、そのような無機耐
熱材料を絶縁材として用いることは必ずしも容易ではな
い。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、先に特願昭６１−２８９８７３号として
塩化物系の溶融塩電解めっきに適する粒状もしくはベレ
ット状金属体を格納して陽極として用いる電気めっき用
バスケット型陽極室を折案じた。この陽極室においては
筐体は絶縁材それ自体あるいは絶縁材で被覆された金属
材から構成され、その絶縁材としてＡ（！２０３、Ｔｉ
０ｚ、Ｚｒ０ｚ、ＣｒｚＯｉ等のセラミック溶射材を示
した。本発明者らはこれらの各部材についてその後も詳
細にテストを繰り返したところ、確かにセラミック溶射
材は耐久性に優れてはいるものの、筐体の多孔板をそれ
で構成しようとしても、完璧な形で溶射することが必ず
しも容易ではなく、また、めっき装置に組み込む場合に
は工事に伴う破損といった問題も生じることが判明した
。破損等の欠陥が一箇所でも生じれば、母材の金属材は
たちまち溶出して筐体に穴が開いてしまうため、使用す
ることができないのである。

したがって、かかる溶融塩電解めっき装置に好適な絶縁
材、ライニング材を見出すことはこのめっき装置実現の
可否にもかかわる重要な問題であるという見地に立ち、
本発明者らは多くの耐熱性を有する樹脂材料の検討を行
った。

その結果によれば、耐熱性の点からは２００°Ｃに耐え
る材料は多いが、しかし、塩化アルミニウムは有機化合
物に対する反応触媒能が大きいため、はとんどの材料が
膨潤、崩壊あるいは極端な強度低下をきたすことが判明
した。

か（して、本発明の目的は、かかる従来の問題を解決す
べく、溶融塩、特に塩化アルミニウム系溶融塩に優れた
耐久性を有する絶縁材、ライニング材をもって成る耐久
性に優れた溶融塩電解めっき装置を提供することである
。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、まず、２００℃以上の耐熱性を有する各
種の樹脂の耐塩化アルミニウム性を詳細に検討した。そ
の結果、耐熱性は満足するものの、２００℃の塩化アル
ミニウムに対する耐久性となるとほとんどの材料が不十
分であったが、ポリイミド樹脂はほぼ満足すべき耐久性
を有することが見出された。

これらの知見に基づいて、本発明者らはさらに詳細な検
討を行ったところ、ポリイミド樹脂のうち、エーテル結
合、すなわち炭素−酸素−炭素結合を有しない分子構造
のものが耐久性に特に優れていることを知り、本発明を
完成した。

ここに、本発明の要旨とするところは、溶融塩めっき浴
と接液する箇所の一部または全部の箇所にポリイミド樹
脂を適用したことを特徴とする、耐久性に優れた溶融塩
電解めっき装置である。

本発明の好適態様によれば、前記熔融塩電解めっき装置
は、（ｉ）陽極として用いる粒状あるいはベレット状の
金属体を収容する筐体から成り、該筐体の陰極に対向す
る面を多孔性パネルから構成するとともに内側にスクリ
ーン部材を設けたバスケット型陽極室と、（ｉ　ｉ）該
陽極室を浸漬した溶融塩めっき浴を保持するめっきセル
とを備えており、前記筐体の全部または一部に、および
／または前記多孔性パネルの全部または一部に、および
／またはスクリーン部材の全部または一部に、および／
または前記めっきセルの内側面の全部または−部に、お
よび／または前記陽極室とめっきセルとの隔離領域にポ
リイミド樹脂を適用するのである。

上記ポリイミド樹脂は、好ましくは、エーテル結合、す
なわち炭素−酸素−炭素結合を有しない分子構造のもの
である。

また、ポリイミド樹脂を「適用する」とは、適宜部材に
被覆する場合ばかりでなく、その部材全体をポリイミド
樹脂で構成する場合をも包含する。

（作用） 次に、本発明を添付図面を参照しながらさらに具体的に
説明する。

第１図は、従来のバスケット型陽極室を利用しためっき
セルの一構造例を示す略式説明図であり、第２図はその
バスケット型陽極室の構造の部分説、明図である。

めっきすべき鋼材１０（以下、「鋼板」で代表する）は
溶融塩めっき浴１２を収容するめっきセル１４に連続的
に装入され、一方、バスケット型陽極室１６は鋼板１０
の表面に対向して配置されている。図示例では、鋼板１
０の両面にめっきを行うため合計２対のバスケット型陽
極室１６が設けられている。

鋼板１０はコンダクタ−ロール１８を介して電源２ｏの
陰極に接続されている。一方、バスケット型陽極室１６
に格納されたペレット金属体２２は陽極に接続される。

図示例にあって、ペレット金属体２２は筐体２４内に格
納されて溶融塩めっき浴１２中に浸漬されるか、あるい
は該筺体２４と陰極を構成する鋼板１０との間に熔融塩
めっき浴が満たされる。いずれにしても、陽極室１６を
形成する筺体２４の陰極対向面は多孔性パネル２６によ
って構成される。多孔性とするのは電解浴の流路および
電流の流路を形成するためである。多孔性パネル２６の
背後にはスクリーン２Ｂが設けられている。ペレット金
属体２２を格納するためである。

本発明は、その好適例によれば、主として塩化アルミニ
ウムと塩化アルカリとの混合溶融塩をめっき浴に用い、
ＡＱ系電解めっきを行う装置であって、溶融塩に接液す
る部材に関し、絶縁を必要とする連結部の台座、特に陽
極等電極部分の取り付は部位に上記ポリイミド樹脂を適
用している。あるいはまた、めっきセルが金属材料で構
成されている場合は、通電による電食を防止するためめ
っきセルの内側面の全部または一部に上記ポリイミド樹
脂をライニング材として適用する。めっきセルの内壁全
体にポリイミド樹脂を施してもよい。

さらに、陰極に対向する面を多孔性パネルから構成する
とともに内側面にスクリーン部材を設けたバスケット型
陽極室において、その多孔性パネル２６の全部または一
部を、また陽極室を構成する筺体２４のそれ自体の全部
または一部を上記ポリイミド樹脂で構成してもあるいは
被覆してもよい。

特に、陰極と対向する側では通常の金属材では耐用性が
ないため、例えば多孔性パネルや、スクリーン部材に上
記ポリイミド樹脂を用いると効果的である。

このようにして構成される陽極室１６はめっきセル１４
内に設置されるが、そのときには両者は通電を阻止する
ため隔離されなければならない。しかし一方では、陽極
室１６はめっきセル内に固定されなければならないので
、両者の離隔領域に上述のポリイミド樹脂を一種のスペ
ーサとして適用してもよい。第２図では、筐体２４を全
面的にポリイミド樹脂で被覆してもよいが、背面に取付
は絶縁部材３０が設けられており、これをポリイミド樹
脂から構成してもよい。

ここに、「ポリイミド樹脂」は分子中にイミド環をもつ
高分子の総称であり、製造可能なものである限り、どの
ような分子構造のものも包含されると考えられる。

第１表には２００℃以上の耐熱性を有する樹脂の耐塩化
アルミニウム性を調査した結果を示すものである。ポリ
イミド樹脂だけが満足する結果を示すことが分かる。

すでに述べたように、本発明によれば、上記ポリイミド
樹脂は、好ましくは、エーテル結合、すなわち−Ｃ−０
−Ｃ−の結合を有しないものである。これは高温の塩化
アルミニウムによってこの結合部位が切断され、膨潤し
てしまうためである。

第２表に本発明において使用するポリイミド樹脂の分子
式とその耐塩化アルミニウム性を示す。

なお、上述の耐塩化アルミニウム性の試験は、八ＱＣＱ
３ＮａＣＱ−ＫＣＱの組成をもった塩化アルミニウムの
溶融塩浴を調製し、２００°Ｃで各供試材樹脂をその浴
に２０日間あるいは１００日間浸漬することによって行
った。その期間経過後の供試材を目視検査して耐塩化ア
ルミニウム性を評価した。

本発明にあって絶縁材として利用するポリイミド樹脂は
プラスチックであることから、その使用形態も様々とな
る。例えば、型に入れて成形したものや、積層して板状
にしたものも考えられる。

さらに、これらに炭素繊維やガラス繊維を混入して強化
することも可能である。一方、ライニングとして用いる
場合には、溶剤に溶かして塗布し、焼き付ける方法、粉
体塗装の後焼き付ける方法などが好ましい。

第１表　各種耐熱樹脂の耐溶融塩性刃日間浸（資）次に
、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 これまで説明してきた予備試験としての浸漬試験で得ら
れた結果を基に第１図に示す実際の熔融塩電解めっき装
置に本発明を適用した。

溶融塩めっき浴組成は、八ＱＣＱ３ＮａＣＱ　　ＫＣＱ
で操作温度は２００°Ｃであった。

ポリイミド樹脂の適用部位Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは図中ので示
した箇所であった。

部位Ａ： めっきセル１４の内側面の下部全面に亘るライニングで
、ここには前掲の第２表のサンプル隅２−３１１＆１２
−４を粉体塗装し焼き付けた。

部位Ｂ： 多孔性パネル２６で、ここには第２表のサンプル階２−
３、阻２−４、階２−５を積層して板状にし、焼成した
のち加工した。なお、強化のためガラス繊維を一部含有
させた。

部位Ｃ： めっきセルへの陽極室取り付は絶縁部材３０で、ここに
は同じく第２表のザンブルＴｈ２−４、ｊｔ２−５を型
成形して作成し、強化のため炭素繊維を一部含有させる
。

部位Ｄニ スクリーン部材２８で、タングステンメソシュを基材と
して、第２表のザンプル阻２−３．２−４を溶剤に溶か
して、塗布した後、焼付けを行った。

このようにして構成しためっきセルを用いて１６０日間
めっき運転をおこなったが、部位Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのいず
れにあっても何ら損傷を見られなかった。また、陽極室
の絶縁性は何ら損なわれていなめ）た。

（発明の効果） このように、本発明によれば、溶融塩めっき浴に接液す
る箇所をポリイミド樹脂で被覆するかそれ自体で構成す
るかすることによって、長期間の運転が可能となるので
あって、溶融塩電解めっき、特にΔβ系電解めっきが着
目されている今日その実用化を果たすための本発明の意
義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる溶融塩電解めっき装置の略式
説明図；および 第２図は、陽極室の部分拡大説明図である。 １０：＠材　　　　　　１２：溶融塩めっき浴１４：　
　めっきセル　　　１６；陽極室１８：　　コンダクク
ロール２０：　　電源７２２：　ペレット金属体　２４
：筺体２６：　　多孔性パネル　　２８ニスクリ一ン出
願人　住友金属工業株式会社　（外１名）代理人　弁理
士　広　瀬　章　− Ｑ　　　　　　　　　（Ｊ 旦 含

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融塩めっき浴と接液する箇所の一部または全部
   の箇所にポリイミド樹脂を適用したことを特徴とする、
   耐久性に優れた溶融塩電解めっき装置。
2. （２）前記溶融塩電解めっき装置が、 （ｉ）陽極として用いる粒状あるいはペレット状の金属
   体を収容する筐体から成り、該筐体の陰極に対向する面
   を多孔性パネルから構成するとともに内側にスクリーン
   部材を設けたバスケット型陽極室と、 （ｉｉ）該陽極室を浸漬した溶融塩めっき浴を保持する
   めっきセルとを備えており、前記筐体の全部または一部
   に、および／または前記多孔性パネルの全部または一部
   に、および／またはスクリーン部材の全部または一部に
   、および／または前記めっきセルの内側面の全部または
   一部に、および／または前記陽極室とめっきセルとの隔
   離領域にポリイミド樹脂を適用したことを特徴とする、
   請求項（１）記載の装置。