(57)【要約】      （修正有）【課題】ワット浴おいて使用するバスケット型アノードにおいて、めっき対象となる鋼帯と対向するＴｉ製の網状部材の溶損を、長期にわたって確実且つ安定的に防止することができるバスケット型アノードを提供する。【解決手段】給電部３を備えたアノード本体４と、該アノード本体１にめっき対象となる鋼帯２と対向するように取付けられたＴｉ製の網状部材５と、これらアノード本体１及び網状部材５に囲まれた空間内に形成された、Ｎｉ粒６が充填されるバスケット部７とを備え、ワット浴中において上記鋼帯２に電解Ｎｉめっきを施すバスケット型アノード１を、上記網状部材５の全体に、絶縁性素材により封口処理が施された絶縁皮膜１１が形成されたものとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電部を備えたアノード本体と、該アノード本体にめっき対象となる鋼帯と対向するように取付けられたＴｉ製の網状部材と、これらアノード本体及び網状部材に囲まれた空間内に形成された、Ｎｉ粒が充填されるバスケット部とを備え、ワット浴中において上記鋼帯に電解Ｎｉめっきを施すバスケット型アノードにおいて、
上記網状部材の全体に、ワット浴のｐＨの範囲内で溶損しない素材により形成され、且つ絶縁性素材により封口処理が施された絶縁皮膜が設けられていることを特徴とするバスケット型アノード。
【請求項２】
上記網状部材の絶縁皮膜は、Ａｌ２Ｏ３によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスケット型アノード。
【請求項３】
上記網状部材の絶縁皮膜に対する封口処理の絶縁性素材はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバスケット型アノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワット浴中においてめっき対象となる鋼帯に電解Ｎｉめっきを施すためのバスケット型アノードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワット浴中においてめっき対象となる鋼帯に電解Ｎｉめっきを施す際に使用するバスケット型アノードは広く知られている。このバスケット型アノードは、例えば図５に示すように、給電部２３を有するアノード本体２４と、該アノード本体２４にめっき対象となる鋼帯と対向するように取付けられたＴｉ製の網状部材（ラス網）２５と、これらアノード本体２４及び網状部材２５に囲まれた空間である、複数のＮｉ粒２６を収容するバスケット部２７とを有していて、該バスケット部２７内にＮｉ粒２６を充填した上で給電部２３に給電し、アノード本体部２４を介して各Ｎｉ粒２６に通電することにより電解、イオン化する。
この種のバスケット型アノードを用いてワット浴による電解Ｎｉめっきを行うに際し、上記給電部２３に通電した場合には、その電流による電蝕によって網状部材２５が溶損を生じることが知られている。この溶損を防止する技術としては、引用文献１に記載されているように、網状部材を、プラスチック等の絶縁スペーサを介してアノード本体に取付けるものが公知となっている。
【０００３】
ところで、ワット浴による電解Ｎｉめっきの操業は、Ｎｉがイオン化して電解する腐食域となる電位及びｐＨの範囲内、即ち図６に示すようにｐＨ３．５〜４．５、電位が０〜１Ｖ程度の条件（図６中のＣの範囲）で行わる。一方、網状部材の素材であるＴｉは、図７に示すように、上記操業条件の電位及びｐＨ（図７中のＤの範囲）では安定域にあり、ＴｉＯ２として安定的な状態で存在する。したがって、上記引用文献１に記載の技術は、通常であれば網状部材の溶損は防止できることになる。
【０００４】
しかしながら、上記引用文献１に記載の技術を採用しても、依然として網状部材の溶損が頻発していたのが実情であり、特に、網状部材の上部側においてはこの傾向が顕著であった。網状部材の溶損が防止できない場合、メンテナンスや交換のために頻繁に操業を中止する必要がある上、溶損によって穴が開いた網状部材からＮｉ粒が落下したり、その落下したＮｉ粒が鋼帯を搬送するローラに噛み込まれたりするなど、各種トラブルの原因となる可能性も高かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平４−３７９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の技術的課題は、Ｔｉ製の網状部材の溶損を長期にわたってより確実且つ安定的に防止することができるバスケット型アノードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
如上に鑑み、本発明者らは、依然として生じている網状部材の溶損の原因を解明すべく、鋭意検討を重ねた結果、操業の開始によりバスケット部内のＮｉ粒が消耗し、各Ｎｉ粒が小さくなったり変形したりした場合に、それに伴う各Ｎｉ粒相互の、あるいはＮｉ粒と網状部材との突っ掛かり等によって、図５（ａ）に示すような棚吊りと呼ばれる現象が生じ、バスケット部内に空隙が生じていることが判明した。
特に溶損が発生しやすい網状部材の上部側においては、Ｎｉ粒の消耗によってバスケット内のＮｉ粒全体の量が減少するとＮｉ粒は重みによりバスケット部の下方に移動するため、バスケット部の上部側には空隙が生じやすい状況にあることがわかった。また、近年、Ｎｉ粒としては球形のペレットに代えて、安価且つ安定供給が可能なクラウン形のペレットを使用する傾向にあることから、このクラウン形のペレットの形状に起因するＮｉ粒相互の、あるいはＮｉ粒と網状部材とのあるいは突っ掛かりによっても棚吊り現象が生じやすいことも判明した。特に、新しいＮｉ粒を充填した直後のバスケット部の上部側においては、このクラウン形のＮｉ粒の形状に起因する棚吊り現象が発生しやすいことがわかった。
【０００８】
その一方で、図５（ａ）において白抜きの矢印が示すように、アノード本体（特に背面側）には高電流が通電されることから、操業中においてバスケット内に空隙が生じると、アノード内においては網状部材に至るまでに電位変動が生じていることもわかった。そして、上述のように電位変動によって電位が下がると、図７に示すｐＨ−電位図からわかるように、網状部材の素材であるＴｉは、安定域から腐食域の範囲（図７中のＥの範囲）に至ってイオン化してしまうため、これが原因で網状部材は溶損している可能性が高いということも判明した。アノード内での電位変動は、バスケット部内に空隙が生じている部分で起こるため、Ｎｉ粒の棚吊り現象が生じやすい網状部材の上部側では特に電位変動が起きやすく、それに伴って電位が下がってＴｉがイオン化し、図５（ｂ）に示すような溶損（図５（ｂ）中のＢ部分）が生じていることがわかった。
【０００９】
これにより、本発明者らは、アノード内における電位変動によって網状部材の素材であるＴｉがイオン化するのを防止することにより、該網状部材の溶損を防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、上記課題を解決するため、本発明のバスケット型アノードは、給電部を備えたアノード本体と、該アノード本体にめっき対象となる鋼帯と対向するように取付けられたＴｉ製の網状部材と、これらアノード本体及び網状部材に囲まれた空間内に形成された、Ｎｉ粒が充填されるバスケット部とを備え、ワット浴中において上記鋼帯に電解Ｎｉめっきを施すバスケット型アノードにおいて、上記網状部材の全体に、ワット浴のｐＨの範囲内で溶損しない素材で形成され、且つ絶縁性素材により封口処理が施された絶縁皮膜が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、上記網状部材の絶縁皮膜は、Ａｌ２Ｏ３によって形成されているものとすることが好ましい。
このように、ワット浴によるＮｉめっきの操業条件であるｐＨ３．５〜４．５においては電位に関わらず腐食域に入らないＡｌ２Ｏ３によって絶縁皮膜が形成されたことにより、たとえアノード内において大きな電位の低下が生じたとしても、このＡｌ２Ｏ３によって絶縁皮膜が網状部材を確実且つ安定的に絶縁して保護するため、溶損を長期にわたって防止することができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記網状部材の絶縁皮膜に対する封口処理の絶縁性素材はポリテトラフルオロエチレンであるものとすることができる。
このように、封口処理の絶縁性素材として、流れ性及び潤滑性に勝れたポリテトラフルオロエチレンを採用したことにより、その流れ性によって封口を行いやすい上、その潤滑性によってＮｉ粒の突っ掛かりを低減し、棚吊り現象の発生しにくくすることができ、電位変動そのものを可及的に抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アノード内において電位変動が生じても、ワット浴のｐＨの範囲内で溶損しない素材で形成された絶縁皮膜がＴｉ製の網状部材全体を絶縁、保護するため該電位変動に起因する溶損を長期にわたって防止することがきる。しかも、絶縁皮膜の表面の気孔を起点とした網状部材の電蝕をも防止することができるため、網状部材を確実且つ安定的に絶縁して保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るバスケット型アノードの正面図である。
【図２】同要部拡大断面図である。
【図３】本発明に係るバスケット型アノードにおける網状部材の要部拡大断面図である。
【図４】Ａｌ２Ｏ３のｐＨ−電位図である。
【図５】従来のバスケット型アノードにおける溶損発生の仕組みを説明する（ａ）棚吊り現象が生じた状態を示すバスケット型アノードの要部拡大断面図、（ｂ）溶損発生した状態を示すバスケット型アノードの要部拡大断面図である。
【図６】ＮｉのｐＨ−電位図である。
【図７】ＴｉのｐＨ−電位図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図３は、本発明に係るバスケット型アノードの一実施の形態を示すもので、この実施の形態のバスケット型アノード１は、ワット浴中においてめっき対象となる鋼帯２に電解Ｎｉめっきを施す際に使用するもので、給電部３を備えたアノード本体４と、該アノード本体４に上記鋼帯２と対向するように取付けられたＴｉ製の網状部材５と、これらアノード本体４及び網状部材５に囲まれた空間内に形成され、電解されるＮｉ粒６が充填されるバスケット部７とを備えている。
なお、図２において、白抜きの矢印はＮｉ粒を電解させる電流の流れを示している。
【００１５】
上記アノード本体４は、Ｔｉ製の背面板４ａと、該背面板４ａの左右両側において前方側に延びるＴｉ製の側面板４ｂ,４ｃと、背面板４ａの下端部から前方側に延び且つ左右両端が左右の側面板の各下端部に連結されたＴｉ製の底面板４ｄとを備え、さらに背面板４ａの上端部に上記給電部３が配設されたブスバー４ｅを有する構成となっている。
一方、上記網状部材５は、上記めっき対象となる鋼帯２と対向する位置となる上記アノード本体４の前面側に取付けられたもので、この実施の形態においては、強度に勝れたＴｉ製の２枚のラス網５ａ,５ｂを重ねた構成となっている。なお、これらの２枚のラス網、即ち前面側のラス網５ａと後面側のラス網５ｂの間には、消耗によって小さくなったＮｉ粒の流出を防止する一方、イオンは透過させる布製のアノードバック８の前面側が挟み込まれている。
そして、上記アノード本体４の背面板４ａ及び左右の側面板４ｂ,４ｃ並びに底面板４ｄと、上記網状部材５とで囲まれた空間が、Ｎｉ粒充填用の上方開口を有する上記バスケット部７となっている。
【００１６】
上記網状部材５のアノード本体４への取付けは、図２に示すように、基端側が背面板４ａに取付けられて該背面板４ａから前方側に直角に立ち上がる複数の柱状のリブ９と、該リブ９の先端側に係止される長い板状の押え部材１０とによって行われる。即ち、各リブ９の先端側に当接させた網状部材５の前面側（鋼帯２との対向面側）から押え部材１０を該網状部材５の孔を通してリブ９の先端側に係止させることにより、網状部材５がこれら各リブ９の先端側と押え部材１０との間に挟み込まれた状態でアノード本体４の前面側に保持されている。
【００１７】
ところで、上記網状部材５、より具体的に前後面の各ラス網５ａ,５ｂには、図３に示すように、絶縁性素材により封口処理が施された絶縁皮膜１１が全体として設けられている。
具体的には、上記絶縁皮膜１１は、網状部材５の表面全面に対して、絶縁性素材としてのＡｌ２Ｏ３を（アルミナ）を溶射することによって形成されたもので、この絶縁皮膜１１の上に、同じく絶縁性素材であるポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））による封口用皮膜１２が形成されて封口処理が施されたものとなっている。
ここで、上記絶縁皮膜１１の素材としてＡｌ２Ｏ３を採用したのは、図４に示すように、Ａｌ２Ｏ３はワット浴によるＮｉめっきの操業条件であるｐＨ３．５〜４．５においては、電位に関わらず溶損しない素材であるため、即ち電位に関わらず腐食域（イオン化してＡｌ３＋になる領域）に入らないためである（図４中のＡの範囲参照）。したがって、Ｎｉがイオン化する通常操業時の電位はもちろんのこと、たとえアノード１内において大きな電位変動、特にＴｉがイオン化するような電位の大幅な低下が生じたとしてもイオン化せず溶損しないため、このＡｌ２Ｏ３による絶縁皮膜１１は、Ｔｉ製の網状部材５を確実且つ安定的に絶縁、保護することができる。
また、Ａｌ２Ｏ３は、網状部材の素材であるＴｉに対する密着性も良好であり、特別な下地処理の必要がないため、絶縁皮膜の形成も容易であるという利点がある。
【００１８】
一方、上記網状部材５の絶縁皮膜１１に対する封口処理の絶縁性素材としてポリテトラフルオロエチレンを採用したのは、ポリテトラフルオロエチレンが勝れた流れ性と潤滑性とを有しているためである。
即ち、図５に示すように、溶射した面には必ず気孔１１ａが存在しているが、上記ポリテトラフルオロエチレンは、その勝れた流れ性によってＡｌ２Ｏ３の溶射による上記絶縁皮膜１１に生じた気孔１１ａ内に十分に充填されて該気孔を確実に封口することができるため、これによりその気孔１１ａを起点としたＴｉ製の網状部材５の電蝕をより安定的且つ確実に防止することができる。
さらに、ポリテトラフルオロエチレンは、その勝れた潤滑性によってＮｉ粒６と網状部材５との突っ掛かりを抑え、延いては各Ｎｉ粒相互の突っ掛かりをも低減してＮｉ粒６の棚吊り現象の発生しにくくすることができるという利点があり、これによって、電位変動そのものを可及的に抑え、電位変動に伴う絶縁皮膜１１への負担を軽減することができる。
【００１９】
なお、上記バスケット部７に充填されるＮｉ粒６は、略半球形状の王冠形に形成された、いわゆるクラウン形のペレットが採用されており、既にバスケット部７に入れられているＮｉ粒６が消耗により少なくなった場合には、上部開口からバスケット部７内に順次補充されるようになっている。
【００２０】
上記構成を有するバスケット型アノード１は、バスケット部７内に上部開口からＮｉ粒６を充填した上で、ワット浴内において給電部３に給電し、Ｎｉ粒６を電解してイオン化することにより、めっき対象となる鋼帯２に対してＮｉめっきを施す。
このとき、操業時においてアノード１が通常の電位である場合はもちろん、仮にバスケット部７内でＮｉ粒６の棚吊り現象が発生してアノード１内で電位変動が生じても、Ｔｉ製の網状部材５全体に形成した絶縁皮膜１１が該網状部材５を絶縁し、保護する。これにより、電位変動に起因する溶損を長期にわたって防止することができる。また、絶縁皮膜１１の表面の気孔を起点とした網状部材５の電蝕をも防止することができるため、網状部材５を確実且つ安定的に絶縁して保護することができる。
【００２１】
特に、上記絶縁皮膜１１を、ワット浴のｐＨ内では電位に関わらずイオン化しないＡｌ２Ｏ３の溶射によって形成したことにより、電位変位が起こった場合でもこのＡｌ２Ｏ３による絶縁皮膜１１が溶損することなく確実に網状部材５を絶縁するため、電位変動とは無関係に網状部材５の溶損をより安定的且つ長期間防止することが可能である。
さらに、この絶縁皮膜１１の封口処理のための絶縁性素材としてポリテトラフルオロエチレンを採用したことにより、その勝れた流れ性を利用した封口処理を確実に行うことができる上、その潤滑性によってＮｉ粒６と網状部材５との突っ掛かりや各Ｎｉ粒相互の突っ掛かりを抑えて棚吊り現象を可及的に低減することができるため、網状部材５をより安定的に長寿命化することが可能となる。
【００２２】
上記実施の形態においては、Ａｌ２Ｏ３の溶射によって絶縁皮膜を形成しているが、絶縁皮膜の形成手段としては任意の手段を用いることができる。
また、絶縁皮膜を形成する素材としては、Ａｌ２Ｏ３以外であってもよいが、通常の操業における電位・ワット浴のｐＨ（ｐＨ３．５〜４．５）においてイオン化せず、しかも仮に電位変動が起こってもワット浴のｐＨでイオン化しないものである必要がある。
【実施例】
【００２３】
本発明の効果を確認するため、本発明の上記実施の形態に係る構成のバスケット型アノード、即ち、上記網状部材の全体に、絶縁性素材により封口処理が施された絶縁皮膜を形成したものと、本発明の構成に依らない従来のバスケット型アノード、即ち網状部材に絶縁皮膜を形成していないものとについて、網状部材の溶損の状態を比較した。即ち、本発明及び従来に係るバスケット型アノードをｐＨ３．５〜４．５のワット浴内に浸漬し、めっき対象となる鋼帯に対してめっきを施した。
なお、本発明に係るバスケット型アノードは、上記実施の形態と同様に、Ａｌ２Ｏ３溶射による絶縁皮膜が形成されていると共に、ポリテトラフルオロエチレンによって該絶縁皮膜の封口処理が施されている。
本発明及び従来のバスケット型アノードが浸漬されるワット浴の組成は、硫酸ニッケル約３４０ｇ／ｌ、塩化ニッケル約７０ｇ／ｌ、ホウ酸約４５ｇ／ｌ程度で、浴温は約５０℃程度とした。また、各アノードへは、基本的に電流密度０．５〜３４．６Ａ／ｄｍ２で、約３０Ｖの電解電圧を連続して通電した。さらに、各アノードのバスケット部内に充填するＮｉ粒はクラウン形のものを用い、共に定期的に補充するようにした。
【００２４】
この結果、従来のバスケット型アノードは２〜３か月程度で網状部材の溶損が発生したのに対し、本発明のバスケット型アノードは、１５カ月経過しても網状部材の溶損は発生しなかった。
これにより、本発明の構成に係るバスケット型アノードは、従来のものに比べ、長期にわたって網状部材の溶損を防止することができることが実証された。
【符号の説明】
【００２５】
１  ：バスケット型アノード
２  ：鋼帯
３  ：給電部
４  ：アノード本体
５  ：網状部材
６  ：Ｎｉ粒
７  ：バスケット部
１１：絶縁皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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