JPH05247695A - 表面処理用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属鍍金及び樹脂電着等の電解質液を媒体と
する電気化学処理において、電極本体の端部の腐食を防
止できると共に、小型化及びコスト低減が可能な表面処
理用電極を提供する。 【構成】 導電性を有する銅芯材３及びこの銅芯材３よ
り耐蝕性が優れた材料からなる白金外層２ａ、ニオブ中
間層２ｂを備えた電極本体１の端部に電極本体１より耐
蝕性が優れた有底円筒部材６を嵌合し、この有底円筒部
材６に円筒部材５を外嵌して構成されている。そして、
この円筒部材５は有底円筒部材６よりも電極本体１の基
端部側に長さＬだけ延出しており、この長さＬは前記円
筒部材５の内面と前記電極本体１との間隔ｔの５倍以上
に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属鍍金及び樹脂電着等
の電解質液を媒体とする電気化学処理に使用される表面
処理用電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属鍍金及び樹脂電着等の表面処理に使
用される電極材料として鉛電極及びステンレス鋼電極等
がある。しかし、このような電極材料は、通電使用中に
滅失が多いという欠点を有するため、表面処理の操業安
定性及び処理材の品質向上の観点から滅失が少ない電極
の需要が高まっている。そこで、滅失が少なく耐蝕性が
優れた貴金属及び金属間化合物が電極材料として既に使
用されている。このような滅失が少ない電極材料は高価
であること及び加工性が劣ることから、単体で使用され
ることはなく、芯材にチタン等の耐蝕材料を配置し、こ
の芯材の表面に電極機能材を被覆処理した状態の複合構
造電極として使用されている。この場合、芯材がチタン
で形成された電極材はチタンの電気抵抗が大きいことか
ら短尺材に適用され、長尺材には電気伝導性が優れた銅
などの材料を芯材に配置することが提案されている。

【０００３】このような芯材の表面に前記電極機能材を
被覆している複合構造電極では、その端部において電極
芯材が露出しているため、この端部で電解質液による腐
触を受けやすいという問題がある。そこで、電極を屈曲
してこの屈曲部を電解質液中に浸漬し、電極の端部を電
解質液の外部に取り出すことにより、端部の電極芯材が
電解質液に接触しないようにする工夫が提案されている
（特願平2-243268号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに電極を屈曲させる場合は、電極を少なくとも１回は
屈曲加工する必要があるため、電極の加工コストが上昇
する。更に、電極端部を電解質液の外部まで取り出すた
めに、電極にはその部分だけ余分の長さが必要となる。
また、電極設計において構造上の制限も加わる等の不都
合がある。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、金属鍍金、樹脂電着などの表面処理におけ
る操業安定性及び表面処理の品質が優れている複合構造
の電極であって、電極端部の信頼性が高く、電極端部で
生じる電極機能材の損耗を抑制することができる端部構
造を持つ表面処理用電極を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表面処理用
電極は、導電性を有する芯材及びこの芯材より耐蝕性が
優れた材料からなる外層を備えた電極本体と、この電極
本体の端部に嵌合され前記芯材より耐蝕性が優れた材料
からなる有底円筒部材と、この有底円筒部材に嵌合され
前記芯材よりも耐蝕性が優れた円筒部材とを有し、この
円筒部材は前記有底円筒部材よりも前記電極本体の基端
部側に長さＬだけ延出しており、この長さＬは前記円筒
部材の内面と前記電極本体との間隔ｔの５倍以上に設定
されていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】電極本体の芯材よりも耐蝕性が優れた材料から
なる有底円筒部材が電極本体の端部に嵌合されているの
で、電極本体の端部における芯材の露出が回避され、腐
食性の電解質液による電極本体の腐食が防止される。

【０００８】また、耐蝕性が優れた材料からなる円筒部
材を前記有底円筒部材に外嵌し、この円筒部材を前記有
底円筒部材よりも前記電極本体の基端部側に長さＬだけ
延出させてある。そして、この長さＬは前記円筒部材の
内面と前記電極本体との間隔ｔの５倍以上に設定されて
いるので、電極本体と有底円筒部材との境界の電流密度
の不連続性が緩和され、電極本体と有底円筒部材との境
界部で生じる電極機能材の損耗を抑制することができ
る。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に
係る電極端部の縦断面図である。電極本体１は、例えば
表面から順に、白金外層２ａ、ニオブ中間層２ｂ及び銅
芯材３で形成されている複合構造電極である。この電極
本体１の外径は例えば10mmで、その内訳は例えば白金外
層２ａの厚さが 2μｍであり、またニオブ中間層２ｂの
厚さが 100μｍで、残部が銅芯材３により構成されてい
る。この電極本体１の端部には、有底円筒部材６が嵌合
されている。この有底円筒部材６は電極本体１の銅芯材
３より耐蝕性が優れた材料、例えば塩化ビニル等で形成
されている。この場合に、有底円筒部材６をその内部に
予めエポキシ樹脂接着材７を塗布して電極本体１に嵌合
し、この電極本体１の端部を有底円筒部材６により被覆
した後に、このエポキシ樹脂接着剤７を固化することに
より、有底円筒部材６と電極本体１との間の接触境界部
にエポキシ樹脂接着材７が埋め込まれている。これによ
り、電極本体１との間隙がなくなり、電解質液の侵入が
防止されるようになっている。

【００１０】更に、円筒部材５を、有底円筒部材６に外
嵌し、両者をエポキシ樹脂接着材７で固着している。こ
の場合、円筒部材５は前記有底円筒部材６よりも電極本
体１の基端部側に長さＬだけ延出しており、この長さＬ
は前記円筒部材５の内面と電極本体１との間隔ｔの５倍
以上に設定され、この円筒部材５の延出部分で電流遮断
空間４を形成している。円筒部材５は例えば内径が13mm
の塩化ビニル製で、複合構造電極との非接触部の長さＬ
が 8mmとなる円筒形である。

【００１１】このように構成された表面処理用電極にお
いては、電極本体１の銅芯材３よりも耐蝕性が優れた材
料からなる有底円筒部材６を電極本体１の端部にエポキ
シ樹脂接着剤７を塗布して嵌合しているので、電極本体
１の端部における銅芯材３の露出を回避し、腐食性の電
解質液による電極本体１の腐食を防止することができ
る。

【００１２】また、耐蝕性が優れた材料からなる円筒部
材５を前記有底円筒部材６に外嵌し、この円筒部材５を
前記有底円筒部材６よりも前記電極本体１の基端部側に
長さＬだけ延出しており、この長さＬは前記円筒部材５
の内面と前記電極本体１との間隔ｔの５倍以上に設定し
ているので、電極本体１と有底円筒部材６との境界の電
流密度の不連続性が緩和され、電極本体１と有底円筒部
材６との境界部で生じる電極機能材の損耗を抑制するこ
とができる。

【００１３】上述の実施例に係る表面処理用電極を実際
に製造し、前記電極端部を例えば塗料温度40℃乃至45℃
のカチオン電着塗料に６ケ月間浸漬した結果、経時変化
はみられず、十分実用に耐えられるものであった。

【００１４】更に、絶縁性の円筒部材５が非接触状態で
電流を遮断することにより有底円筒部材６と電極本体１
との境界部の電流密度の不連続性が緩和されている。こ
れにより、前記境界部で生じる電極機能材の損耗を抑制
することができた。

【００１５】一方、図２は比較例の電極端部の縦断面図
である。鋼芯材１３及びニオブ中間層１２ｂの外周に、
ニオブ及びニッケル合金からなる外層１２ａを電極機能
材として被覆している。この電極本体１１の端部に、前
記実施例と同様な有底円筒部材１４のみをエポキシ樹脂
接着材１５で装着した状態で通電使用すると、有底円筒
部材１４と電極本体１１の境界部で電極機能材の著しい
損耗が生じて、使用の経過とともに損耗が電極本体側に
広がる傾向を示した。

【００１６】次に、本発明の実施例に係る表面処理用電
極の非接触部の長さＬを種々変えて電流遮断空間の特性
を試験した結果について、本願特許請求範囲から外れる
比較例と比較して説明する。

【００１７】表１は実施例１及び比較例１乃至３の試験
結果である。外径20mmの複合構造電極に対して、内径22
mmの円筒部材５を電流遮断材として使用している。ま
た、電極本体１は金属間化合物、ニオブ及び鋼からなる
もので、電解質液は前述のカチオン電着塗料を使用し、
電流遮断空間の非接触部の長さＬを変えて比較テストし
た。この表１から明らかなように、比較例１，２及び３
は実施例１と比べて、電極機能材が溶損してニオブが露
出するまでの時間が、いずれも短くなっている。これよ
り実施例の場合は、電極機能材の溶損までの時間が極め
て長い。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る表面
処理用電極は電極端部が電解質液に接触することが回避
されて、電極機能材の損耗も防止されるので、複合構造
電極の端部の信頼性が著しく向上する。

【００２０】これにより、表面処理用電極を屈曲して電
極端部を電解質液の外部に取り出す必要も無くなり、直
伸材を使用し、表面処理用電極の端部を電解質液中に浸
漬した状態で使用することができる。このため、本発明
は、表面処理用電極を小型化し、製造コストを低減する
ことができ、金属鍍金及び樹脂電着等の電解質液を媒体
とする電気化学処理分野に多大の貢献をなすものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る表面処理用電極の端部を
示す縦断面図である。

【図２】比較例の表面処理用電極の端部を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１，１１；電極本体（複合構造電極） ２ａ，白金外層（電極機能材） ２ｂ，１２ｂ；ニオブ中間層 ３；銅芯材 ４；電流遮断空間 ５；円筒部材 ６，１４；有底円筒部材 ７，１５；エポキシ樹脂接着材 １２ａ；ニオブ及びニッケル外層（電極機能材） １３；鋼芯材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有する芯材及びこの芯材より耐
   蝕性が優れた材料からなる外層を備えた電極本体と、こ
   の電極本体の端部に嵌合され前記芯材より耐蝕性が優れ
   た材料からなる有底円筒部材と、この有底円筒部材に嵌
   合され前記芯材よりも耐蝕性が優れた円筒部材とを有
   し、この円筒部材は前記有底円筒部材よりも前記電極本
   体の基端部側に長さＬだけ延出しており、この長さＬは
   前記円筒部材の内面と前記電極本体との間隔ｔの５倍以
   上に設定されていることを特徴とする表面処理用電極。