JP7188216B2 - 金属電着用の陰極板の製造方法 - Google Patents
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Description
[全体構成]
本発明の製造方法によって製造することができる陰極板1は、図1に示すように、複数の円盤状の突起部2aが配列されている金属板2と、金属板2の表面における突起部2a以外の部分に形成される非導電膜3とを有する。陰極板1は、後述するように、例えばニッケルを含む電解液や陽極を収容する電解槽内に吊下げ部材5により吊下げられて使用され、その表面に所望とする形状のニッケルを電着析出させる。
金属板2は、図1及び図2(a)に示すように、平板状の金属の板であり、複数の円盤状の突起部2aを有する。ここで、金属板2の表面における突起部2a以外の部分を、突起部2aに対して「平坦部2b」と言う。又、円盤状の突起部の高さXは、金属板2における平坦部2bの表面からの突出高さとする。又、円盤状の突起部の高さXは、金属板2における平坦部2bの表面からの突出高さとする。
非導電膜3は、図2に示すように、金属板2の表面において、突起部2a以外の部分である平坦部2bに形成される。これにより、金属板2上に複数配列されている突起部2aの表面、即ち、導電部2cが露出された状態となる。そして、このような金属板2の導電部2cにニッケル4が電着析出することにより、そのニッケル4は小塊状の形状に個々に分割されて形成される。
上述した構成からなる陰極板1では、図2(b)に示すように、非導電膜3から露出する突起部2aの表面が導電部2cとなって、ニッケル4を電着析出させる。陰極板1において、ニッケル4は、厚さ方向だけではなく平面方向にも成長するため、非導電膜3の上部に盛り上がった状態になる。このことから、隣接する突起部2aの表面の導電部2cから成長したニッケル4同士が接触する前に電着を終了することが好ましい。
本発明の金属電着用の陰極板の製造方法は、図3に示すように、金属板2の少なくとも一方の表面に複数の円盤状の突起部2aを形成する第1工程(図3(a))と、金属板2の表面における突起部2a以外の部分に非導電膜3を形成する第2工程(図3(b))とを有する。
第1工程では、金属板2の表面に、複数の円盤状の突起部2aを形成する。例えば、平板状の金属板2に対して、突起部2a以外の部分を削って、高さXとなる突起部2aを残し、平坦部2bを形成する。加工方法としては、特に制限されず、例えば、ウェットエッチング加工、エンドミル加工、レーザー加工等、或いは、これらの各加工法の組合せにより行うことができる。
第2工程では、金属板2の表面における円盤状の突起部2a以外の部分となる平坦部2bに、非導電膜3を形成する。非導電膜3の形成は、熱硬化性樹脂をディスペンサー5(図3(b)参照)によって塗布する方法により行う。尚、本発明においては、液状の材料を定量供給することができる、公知の各種ディスペンサーを適宜選択して用いることができる。
[実施例1]
図1、図2に示すような陰極板1を作製した。具体的には、まず、200mm×100mm×4mmのステンレス鋼製の金属板2に、ウェットエッチングを施し、円盤状の突起部2a(18個)を形成した。このとき、円盤状の突起部2aの大きさは、直径14mm、高さXは300μmとした。
金属板2の円盤状の突起部2aの高さXを1000μmとしたこと以外は、実施例1と同条件で、陰極板1を作製した。
実施例1で用いたものと同種の熱硬化性樹脂の金属板2への塗布前に、金属板2を60℃に加温したこと以外は、その後の加熱温度、時間含め、実施例1と同条件で陰極板1を作製した。
ディスペンサーにより実施例1で用いたものと同種の熱硬化性樹脂を、加温が行われていない室温(25℃)の温度である金属板2に塗布したこと以外は、実施例1と同条件で陰極板1を作製した。
比較例1では、図5、図6に示すような従来の陰極板11を作製した。具体的には、200mm×100mm×4mmのステンレス鋼製の平板状の金属板12に、直径14mmとなる導電部12a(18個)を残して、スクリーン印刷法により、実施例1で用いたものと同種のエポキシ樹脂を塗布し、150℃60分の加熱により硬化させて非導電膜13を形成し、陰極板11を作製した。尚、この比較例1の陰極板11において、レーザー変位計により、非導電膜13の膜厚を任意の10か所で測定したところ90~110μmの範囲であった。
各実施例及び比較例にて作製した、それぞれ製造条件の異なる各陰極板を用いて、電解処理により電気ニッケルを製造した。具体的には、塩化ニッケル電解液を収容した電解槽中に、陰極板と、200mm×100mm×10mmの電気ニッケルからなる陽極板とを、対向させて浸漬した。そして、初期電流密度710A/m2、電解時間3日間の条件で、陰極板の表面にニッケルを電着させた。電解後、陰極板上に析出した電気ニッケルを剥ぎ取り、小塊状のメッキ用電気ニッケルを得た。
電解処理に使用した陰極板を、そのまま繰り返し利用できる回数を評価した。非導電膜の欠落が広がると、隣接する突起部、導電部で電着したニッケル同士が連結し、所望の形状の電気ニッケルを得られないことがある。したがって、非導電膜が円盤状の突起部との境界から平坦部方向に1mm以上に亘って欠落した場合には、使用を中止し、その時点までの繰り返し回数を評価した。又、非導電膜が欠落し、導電部の径が1mm以上拡大した場合にも、使用を中止し、この時点までの繰り返し回数を評価した。下記表1に、陰極板の構成とともに評価結果を示す。
2 金属板
2a 突起部
2b 平坦部
2c 導電部
3 非導電膜
4 ニッケル
5 ディスペンサー
Claims (3)
- 金属電着用の陰極板の製造方法であって、
金属板の少なくとも一方の表面に複数の円盤状の突起部を形成する工程と、
前記金属板の前記表面における突起部以外の部分に非導電膜を形成する工程と、を有し、
前記非導電膜は、熱硬化性樹脂であって、
前記非導電膜を形成する工程において、前記金属板を30℃以上且つ前記熱硬化性樹脂の硬化温度よりも20℃以上低い温度範囲に加温した状態で、前記金属板への前記熱硬化性樹脂の塗布をディスペンサーによって行う、
金属電着用の陰極板の製造方法。 - 前記金属板を60℃以上に加温した状態で、前記金属板への前記熱硬化性樹脂の塗布を行う、
請求項1に記載の金属電着用の陰極板の製造方法。 - 前記金属板は、チタン又はステンレス鋼からなる、
請求項1又は2に記載の金属電着用の陰極板の製造方法。
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