(57)【要約】【課題】  耐レトルト処理性及び表面明度の優れたクロムめっき鋼板を、多数のパスを備えた通常の電気めっきラインにより、生産性よく低コストで製造することができる鋼板のクロムめっき方法を提供する。【解決手段】  多数のパスを備えた電気めっきラインにより鋼板にクロムめっきを行うに際し、クロム酸に助剤としてハロゲン化物及び硫化物を添加しためっき浴を用いるとともに、ＰｂＯ２からなる網状電極を用い、かつ個別パス毎に電流制御しながらめっきを行う。局部的な電流密度の変動がなく、表面明度の優れたクロムめっき鋼板を生産性よく製造することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のパスを備えた電気めっきラインにより鋼板にクロムめっきを行うに際し、クロム酸に助剤としてハロゲン化物及び硫化物を添加しためっき浴を用いるとともに、ＰｂＯ２からなる網状電極を用い、かつ個別パス毎に電流制御しながらめっきを行うことを特徴とする鋼板のクロムめっき方法。
【請求項２】
めっき浴として、クロム酸濃度が無水クロム酸として５０〜３００ｇ／Lであり、硫化物／Ｃｒのモル比が０.００２〜０．１、ハロゲン化物／Ｃｒのモル比が０.００５〜０．２５、硫化物／ハロゲン化物のモル比が５以下のめっき浴を用いる請求項１記載の鋼板のクロムめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板に対して耐レトルト処理性及び表面明度の優れたクロムめっきを低コストで施すことができる鋼板のクロムめっき方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料缶などの素材として用いられている耐レトルト処理性に優れたティンフリー鋼板（ＴＦＳ）は、鋼板の表面にクロムめっきとクロム水和酸化物を形成する方法で製造される。このティンフリー鋼板の製造工程では、高速通板による生産性向上のために、多数のパスを備えた電気めっきラインによりクロムめっきが行われている。この電気めっきラインは、めっき槽内にコンダクターロールとシンクロールとを多数配置して鋼板をそれらのロール間にジグザグ状に掛け渡し、鋼板に隣接させて電極を配置した構造のものである。
【０００３】
しかしこのような従来のクロムめっき方法では、めっき表面に微細な粒状金属クロムが析出してめっき表面で光線の乱反射が生じ、ティンフリー鋼板の表面明度が低下する欠陥を生ずることがあった。この表面明度低下の一つの原因は、多数のパスを備えた電気めっきラインにおいては通電と非通電とが繰り返されることとなるため、通電中に生成された水和酸化クロム中に析出した硫酸根が、非通電時に水和酸化クロムを不均一溶解させ、再通電時に粒状金属クロムを生成するためと考えられる。
【０００４】
そこで特許文献１に示すように、めっき電解を１パス通電で行うことにより色調悪化の原因となる粒状金属クロムの析出を防止する方法が提案されている。しかしこの方法は生産性が悪くコストがかかり、多数のパスを備えた通常の電気めっきラインを用いて生産性よく低コストで実施することはできないという問題があった。
【０００５】
また多数のパスを備えた通常の電気めっきラインを用いた場合には、鋼板の通板速度を上げると、随伴流の影響により通板中の鋼板が電極に吸着される現象が生じて鋼板と電極との距離が異常に接近し、局部的な電流密度の不均一が生じる。これによってもめっきの不均一による鋼板の表面明度の低下を招くおそれがあるため、通板速度を十分に上げられないという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−３３０９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、耐レトルト処理性及び表面明度の優れたクロムめっき鋼板を、多数のパスを備えた通常の電気めっきラインにより、生産性よく低コストで製造することができる鋼板のクロムめっき方法を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明の鋼板のクロムめっき方法は、多数のパスを備えた電気めっきラインにより鋼板にクロムめっきを行うに際し、クロム酸に助剤としてハロゲン化物及び硫化物を添加しためっき浴を用いるとともに、ＰｂＯ２からなる網状電極を用い、かつ個別パス毎に電流制御しながらめっきを行うことを特徴とするものである。なお、、クロム酸濃度が無水クロム酸として５０〜３００ｇ／Lであり、硫化物／Ｃｒのモル比が０.００２〜０．１、ハロゲン化物／Ｃｒのモル比が０.００５〜０．２５、硫化物／ハロゲン化物のモル比が５以下のめっき浴を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の鋼板のクロムめっき方法によれば、クロム酸に助剤としてハロゲン化物及び硫化物を添加しためっき浴を用いることにより過度の水和酸化クロムの生成を抑制することができる。このため多数のパスを備えた通常の電気めっきラインを用いた場合にも、粒状金属クロムの析出が少なく、表面明度に優れたクロムめっき鋼板を得ることができる。また、ＰｂＯ２からなる網状電極を用いることにより、通板速度を上げた場合にも鋼板が電極に吸引されることがなくなり、鋼板と電極との距離が変化することによる局部的な電流密度の不均一を防止できる。またＰｂＯ２の保護作用により電極の長寿命化を図ることが可能となり、電極の局部磨耗による電流密度のバラツキも防止することができる。
【０００９】
さらに本発明では個別パス毎に電流制御しながらめっきを行うことにより、特定のパスを停止させたり、めっき中にライン速度が変化したような場合にも、各パスの電流密度を常に好ましい範囲に維持することができるうえ、無駄な通電を行うこともなくなるので、コストダウンを図ることができる。この結果、本発明によれば耐レトルト処理性及び表面明度の優れたクロムめっき鋼板を、多数のパスを備えた通常の電気めっきラインにより、生産性よく低コストで製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の実施形態を示す断面図であり、多数のパスを備えた電気めっきラインが示されている。１はめっき槽であり、その内部に電極２を備えたパス３が多数直列に設けられている。鋼板はコンダクターロール４とターンロール５との間をジグザグ状に掛け渡され、各パス３の内部を連続走行しながらクロムめっきが施される。各パス３の電極２には、整流器６からそれぞれ電流が供給される。本発明は、めっき浴と電極と通電方式の３点に特徴があるので、以下に順次説明する。
【００１１】
本発明ではめっき槽１に充填されるめっき浴として、クロム酸に助剤としてハロゲン化物及び硫化物を添加した高効率めっき浴を用いる。ハロゲン化物としては例えばＮＨ４Ｆが、硫化物としてはＨ２ＳＯ４が用いられる。硫化物及びハロゲン化物はめっき効率を向上させるために添加される助剤である。クロム酸濃度が無水クロム酸として５０〜３００ｇ／Lであり、硫化物／Ｃｒのモル比が０.００２〜０．１、ハロゲン化物／Ｃｒのモル比が０.００５〜０．２５、硫化物／ハロゲン化物のモル比が５以下のめっき浴を用いることが好ましい。
【００１２】
めっき浴のクロム酸濃度を無水クロム酸として５０〜３００ｇ／Lとしたのは、この範囲で高電流効率を得ることができるためである。硫化物の濃度は低すぎると水和酸化クロムの生成量が多くなりすぎ、高すぎると水和酸化クロムの生成量が少なすぎるとことにより電流効率が低下するため、硫化物／Ｃｒのモル比を０.００２〜０．１とすることが好ましい。ハロゲン化物の濃度についても同じ理由で低すぎても高すぎても電流効率を低下させるため、ハロゲン化物／Ｃｒのモル比を０.００５〜０．２５とすることが好ましい。また、ハロゲン化物に対し硫化物のモル比が高くなると水和酸化クロム層への硫化物の共析量が増加し耐レトルト処理性が低下するため、硫化物／ハロゲン化物のモル比は５以下とする。このモル比の下限は０.０２程度である。
【００１３】
本発明ではめっき用の電極２として、ＰｂＯ２からなる網状電極が用いられる。具体的には、Ｎｂ、Ｔｉ等からなる網状電極基材にＰｂＯ２を担持させた構造のものであり、図２に示すように電極フレーム１０に取り付けて用いられる。ＰｂＯ２は上記のようなハロゲン化物及び硫化物を含む高効率めっき浴によっても侵食されないセラミック質の被膜を網状電極基材の表面に形成し、電極２の消耗を防止して長寿命化を図ることができる。このため電極２の局部磨耗による電流密度のバラツキを防止することができる。
【００１４】
このような網状電極は、電極面を通してめっき浴を流通させることができる。前記したように、従来の電極では通板速度を上昇させると電極と鋼板との間に引き込まれる高速の随伴流が生じ、ベルヌーイの定理によって電極と鋼板との間の圧力が低下して吸引力が発生する。その結果、図３Ａに示すように鋼板が電極と局部的に接触して局部的に電流密度が高くなり、表面明度の低下を招く。
【００１５】
しかし本発明では網状電極を用いたため、通板速度を上昇させたときに電極２と鋼板との間の圧力が低下する傾向が生ずると同時に図３Ｂに示すように網状の電極面を通じて周囲からめっき浴が流入する。このようにして随伴流による吸引力が緩和されるため、従来のように鋼板が電極と局部的に接触して局部的に電流密度が高くなることがなくなり、粒状金属クロムの析出を防止することができ、表面明度の高い高品位のクロムめっき鋼板を高効率で安定して製造することが可能となる。また上記のように鋼板と電極との間の吸引力が緩和されるので、従来よりも鋼板と電極との間隔を接近させることができ、これによってもめっき効率の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
さらに本発明では、個別パス毎に電流制御を行いながらめっきを行う。この方法は従来のトータル電流制御方式、すなわち目標めっき量を確保するために必要なトータル電流を各パスに単純分配する方式とは異なり、各パスについてそのパスへの電流供給量を個別に制御する方法である。
【００１７】
この通電方法によれば、個別パスごとに通電制御を行うので、ライン速度が変更されたり、一部のパスの使用を停止したような場合にも、常に高効率電流密度を維持しながら安定したクロムメッキを施すことができる。もちろん目標めっき量を確保することは必要であり、このためには図４に示したように各パスについてそのパスまでの既目付量を演算し、最終パス通過時に目標めっき量に達するようにするためにそのパスにおいて付着させるべき目付量を演算し、電流供給量を個別に制御する。
【００１８】
またこのように個別パスごとに通電制御を行う方法によれば、目標めっき量を確保するために必要な電流を正確に通電することができるので、通電量の無駄がなくなり、めっきコストの低減を図ることが可能となる。
【００１９】
上記したように、本発明ではクロム酸に助剤としてハロゲン化物及び硫化物を添加しためっき浴を用いるとともに、ＰｂＯ２からなる網状電極を用い、かつ個別パス毎に電流制御しながらめっきを行うことによって、局部的な電流密度の変動を抑制し、最適な電流密度領域を維持しながらクロムメッキを行うことができる。このため電流密度が低下することによるメッキ効率の低下がなく、また局部的に電流密度が増加し表面明度が低下することもなく、鋼板に対して高効率で高品位のクロムめっきを安定して行うことができる利点がある。よって本発明によれば、耐レトルト処理性及び表面明度の優れたクロムめっき鋼板を、多数のパスを備えた通常の電気めっきラインにより、生産性よく低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】網状電極の正面図である。
【図３】随伴流による鋼板の吸引状態の説明図である。
【図４】個別通電制御方式の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  めっき槽
２  電極
３  パス
４  コンダクターロール
５  ターンロール
６  整流器
１０  電極フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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