JPH0142354B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステンレス鋼の表面に無電解鍍金方式
により直接銀、金、白金その他の金属の鍍金を施
し、薄く且つ斑の無い鍍金皮膜を形成させること
を目的とするステンレス鋼の鍍金前処理法に関す
るものである。

ステンレス鋼は耐食性、耐酸性等に秀れ、一般
にはその表面に鍍金等の特別な保護処理を施すこ
とは稀であるが、太陽熱集熱器の反射板や医療用
機材、食器類、装飾金具或はエレクトロニクス関
連の工業用途や触媒、バイオリアクター等に於い
ては、ステンレス鋼の表面に、銀、金、白金やパ
ラジウム、イリジウム、オスミウム等の各種の金
属の鍍金を施す必要のある場合が屡ある。

しかし、現在の鍍金技術に於いては、一般にス
テンレス鋼の外表面へ直接銀鍍金や金鍍金等を行
なうことは困難とされている。即ち、ステンレス
鋼の外表面に機械的又は化学的な前処理を施して
も、無電解鍍金方式により直接鍍金を行なつて、
薄く且つ斑の全く無い良質な鍍金皮膜を得ること
は実際上成功していない。

そこで、従来はステンレス鋼に無電解鍍金を行
う際には、通常先ずステンレス鋼の外表面にニツ
ケル等のステンレス鋼に対し比較的容易に鍍金可
能な金属の皮膜を下地として形成し、その上に更
に銀鍍金等を行なう２層鍍金方式が行われている
が、鍍金工程が複雑になるため鍍金コストが上昇
する他、用途によつては鍍金皮膜が厚くなり過ぎ
て好ましくない場合もあつて問題が残されてい
た。

本発明者等は従前の機械的又は化学的表面処理
法に於いても、不完全ではあつてもステンレス鋼
の表面に部分的に銀等の皮膜が形成されることに
着目し、無電解鍍金方式により直接良好な鍍金皮
膜の形成が可能な前処理方法につき鋭意研究を進
め、本発明の前処理法に到達した。

本発明の方法について具体的に説明すると、表
面処理方法、処理条件を異にする多数のテストピ
ースについて各種の鍍金実験を行つた結果、一定
の温度条件下に於いてステンレス鋼の外表面に水
素ガス含有雰囲気中で加熱処理を施したテストピ
ースについては、無電解方式により極めて良質な
鍍金が可能であるとの知見を得るに至つた。

本願発明は、無電解鍍金方式により薄く且つ斑
のない銀、金、白金、その他の金属の鍍金皮膜を
ステンレス鋼へ直接に、しかも高い鍍金効率で容
易に形成し得る鍍金前処理法を提供するものであ
り、ステンレス鋼の表面に無電解鍍金方式により
直接銀、金、白金その他の金属の鍍金を施す場合
に、ステンレス鋼表面の鍍金部を水素ガス含有雰
囲気中で200℃以上の温度に加熱してその表面を
加熱処理するものである。

この様な構成とすることにより、これ迄技術的
に殆ど実現され得なかつたステンレス鋼への薄く
てしかも斑の無い一様な厚さの秀れた鍍金皮膜を
直接形成することが出来、鍍金コストの大幅な低
減を図り得る。

以下、図面に示す本発明の一実施例に基づいて
その詳細を説明する。

第１図は本発明に係る鍍金前処理法の説明図で
あり、切削加工やプレス加工等によつて形成させ
たステンレス鋼製の被鍍金処理体Ｐは、先ず脱脂
等の予備処理を施した後、水素を充填した加熱炉
１内で約20〜60分間温度200℃〜700℃に加熱処理
を施す。

即ち、炉１内へ被鍍金処理体Ｐを収納した後、
ヒータ２に通電して炉内温度を上昇させると共
に、真空ポンプ３を用いて炉内の空気を排気し、
炉内温度200℃〜400℃、真空度10^-1〜10^-2torrに
した後、バルブ４を閉鎖、真空ポンプ３を停止
し、バルブ５を開放してボンベ６内に貯溜した水
素５％とアルゴン等の不活性ガス95％より成る水
素含有ガス７を炉内に導入し、水素含有ガス７の
雰囲気に置換する。炉内を水素含有ガス雰囲気と
した後、炉内温度を200℃〜700℃に上げ、約20〜
60分間被処理体Ｐを還元ガス雰囲気中で加熱処理
する。当該操作により、ステンレス鋼の表面はお
そらく所謂水素還元処理を受け、酸化皮膜等が略
完全に除去される結果、被処理体Ｐの外表面は酸
洗いや研磨等の従来の化学的又は機械的表面処理
では得られない極めて高グレードの清浄面となる
のではないかと推定される。

被鍍金処理体Ｐを構成するステンレス鋼は一般
にステンレス鋼として知られるものであれば如何
なる種類のものでもあつてもよく、フエライト
系、マルテンサイト系、オーステナイト系等のあ
らゆる種類のステンレス鋼に対して本発明の方法
を適用することが出来る。

尚、本実施例では予備処理として洗浄処理を行
つているが、ステンレス鋼の表面条条件によつて
は、予備処理は省いても差支えない。

又、本実施例にあつては、傍熱形ヒータ２によ
り被処理体Ｐの加熱を行なつたが、加熱方法は
高・低周波誘導加熱、抵抗加熱、赤外線加熱等の
如何なる方式であつてもよく、水素雰囲気中に置
く為の装置もあらゆる種類のものを使用して差支
えない。

実施例では水素含有ガス置換の前に装置内を一
旦真空にしてから水素含有ガスを導入している
が、真空にすることなく、水素導入とガスパージ
を数回繰返すことによつて水素含有雰囲気にして
も差支えない。

本実施例では、被鍍金処理体Ｐの水素雰囲気下
の加熱処理を所謂バツチ方式で行なつているが、
連続式の熱処理方式にすることも可能である。

前記水素ガス含有雰囲気中での加熱処理の操作
において、炉内温度を200℃以下にすると、鍍金
皮膜の厚さが不均一になつて斑を生じ易く、良質
な鍍金皮膜の形成を期待し得ない。この現象は、
温度が200℃以下になると酸化物の還元が十分に
行なわれないからではないかと推定される。

尚、オーステナイト系のステンレス鋼等で熱処
理時に所謂粒界腐食が特に問題となる様場合には
熱処理温度を400℃以下とするのが望ましい。

第２図は、本発明に係る鍍金用前処理法を採用
した銀鍍金工程の一例を示すものであり、適宜の
形態に成形されたステンレス鋼製の被鍍金処理体
Ｐは、洗浄処理工程Ａで脱脂等の予備処理を行つ
た後水素ガス含有雰囲気中での加熱処理工程Ｂへ
送り、加熱炉１内で前述の如き鍍金用の前熱処理
を施す。

水素ガス含有雰囲気中での加熱処理を終えた被
鍍金処理体Ｐは、引き続きリンス処理工程Ｃへ送
り、ここで錫並びに適宜の水和剤より成るリンス
処理液例えばアメリカ合衆国、ロンドン・ラボラ
トリー社製のRBL処理液（商品名）RNA処理液
（商品名）により所謂リンス処理を施す。当該リ
ンス処理を行なうことにより、ステンレス鋼表面
が親水性になると共に、その表面に固着した錫を
核として銀が固着し、銀鍍金皮膜の形成が容易に
なる。尚、前記RBL及びRNA処理液で処理した
あと、最後に純水により軽くリンスする。このリ
ンス処理工程Ｃは省略してもよい。

リンス処理を終えた被鍍金処理体Ｐは、鍍金処
理工程Ｄへ送り、ここで無電解鍍金方式により銀
鍍金を行なう。メツキ液として銀液と還元液とを
容量比１：１で混合した所謂公知の二液式のメツ
キ液を使用し、前記銀液及び還元液の成分は下記
のとおりにした。

銀 液 硝酸銀 3.5ｇ アンモニア水 沈澱を再溶解するに要する量 水 60ml 水酸化ナトリウム 2.5ｇ 還元液 ブドウ糖 45ｇ 酒石酸 ４ｇ アルコール 100ml 水 1000ml 前記銀液の調整は、硝酸銀3.5ｇにアンモニヤ
水を加え、いつたん生じた沈澱物が再溶解するま
でアンモニア水を加える。次に、この銀液60mlに
水酸化ナトリウム2.5ｇと水60mlを加え、黒色と
なつた溶液が清澄になるまで再度アンモニヤ水を
加えて調整する。又、前記還元液の調整は、水
1000mlにブドウ糖、酒石酸を順次溶解させた後、
10分間程度煮沸し、常温まで冷却したあとアルコ
ールを加えることにより行う。温度を15〜30℃と
した前記メツキ液内へ、被鍍金処理体Ｐを１〜２
分間浸漬することにより、被処理体Ｐの表面には
極めて薄く且つ厚さの均一な銀鍍金皮膜が形成さ
れた。

尚、メツキ液は、前述のものに限定されるもの
ではなく、二液式の銀鏡反応を利用するメツキ液
であれば、どの様な成分のものでもよく、例えば
前記アメリカ合衆国ロンドン・ラボラトリー社製
の二液式メツキ液（商品名ATS、商品名ATA）
などは、最も好適である。

又、前記実施例に於いては二液式の無電解鍍金
を採用したが、公知の三液式のメツキ液を用いて
もよいことは勿論である。例えば、前記アメリカ
合衆国ロンドン・ラボラトリー社製の銀液（商品
名MS−1L）と還元液（商品名MA−260L）を
１：１の割合で混合し、これに中和液（商品名
KDR）を小量加えて形成した三液式のメツキ液
を用い、温度50℃〜70℃とした当該メツキ液の中
へ内槽外表面を１〜２分間侵漬することにより、
銀皮膜を形成するようにしてもよい。尚、銀液
（MS−1L）と還元液（MA−260L）と中和液
（KDR）の具体的な調合は、先ず水200c.c.の中へ
（MS−1L）20c.c.と（MA−260L）20c.c.を混合し、
次に別の水200c.c.の中へ（KDR）10c.c.を混合し
て、最後に両者を混合撹拌することによつて行な
つた。当該メツキ液は60℃に保ち、その中へ被処
理体Ｐを２〜３分間浸漬することにより銀鍍金を
行なつた。

鍍金処理が終れば、当該処理体Ｐを仕上げ工程
Ｅへ送り、銀鍍金皮膜の外表面を前記RNA処理
液並びに純水を用いてリンスする。

前記鍍金の実施例においては、無電解方式によ
る銀鍍金について説明したが、本願方法発明は、
金、白金、パラジウム、オスシウム、イリジウム
等の鍍金の如く一般にステンレス鋼へは容易に直
接鍍金し難いとされている金属の鍍金にも適用す
ることが出来る。この場合、鍍金工程は銀鍍金の
場合と全く同様であり、ただ鍍金工程Ｄに於ける
メツキ液が異なるだけである。

例えば、金鍍金を行なう場合には、塩化金10ｇ
と塩化ナトリウム５ｇと水800mlを混合して成る
金液30mlと、酒石酸22.5ｇと苛性ソーダ300ｇと
アルコール380mlと水600mlを混合して形成した還
元液70mlを混合してメツキ液を調合し、当該メツ
キ液内へ被処理体Ｐを２〜３分浸漬すればよい。
パラジウムを鍍金する場合には、テトラミンパラ
ジウムクロライド5.4ｇ／とEDTAナトリウム
塩33.6ｇ／、アンモニヤ350ｇ／、ヒドラジ
ン0.3ｇ／の混合物をメツキ液とすればよい。

又、前記各鍍金の実施例に於いては、無電解方
式による銀、金等の鍍金について述べているが、
本願方法発明は銀、金等の電気鍍金へも適用し得
ることは勿論である。

本発明は上述の通り、ステンレス鋼を水素ガス
含有雰囲気中で一定の温度条件下に加熱処理する
ことにより、これ迄技術的に困難視されていたス
テンレス鋼への無電解方式による直接鍍金が可能
となり、ステンレス鋼の表面に均一な厚さで斑の
全く無い極めて薄い銀、白金、金、イリジウム、
パラジウム、オスミウムその他の金属の鍍金皮膜
を形成することが出来、従前の二層式鍍金に比較
して鍍金コストの大幅な低減を図り得る。

更に、鍍金皮膜表面の鏡面 光反射率も、従前
の二層式鍍金の場合と比較して略同等の値とな
り、皮膜の物理的若しくは化学的特性が低下する
ということは全く無い。

本発明は上述の通り、秀れた実用的効用を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る鍍金用前処理方法の説
明図である。第２図は、本発明に係る鍍金用前処
理方法を用いたステンレス鋼に対する銀鍍金工程
図である。 １……水素ガス含有雰囲気中加熱炉、２……ヒ
ータ、４，５……バルブ、３……真空ポンプ、６
……ボンベ、Ｐ……被鍍金処理体、７……還元ガ
ス、Ａ……洗浄工程、Ｂ……水素ガス含有雰囲気
中加熱処理工程、Ｃ……リンス処理工程、Ｄ……
鍍金処理工程、Ｅ……仕上げ工程。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステンレス鋼の表面を無電解鍍金する場合
   に、ステンレス鋼表面の鍍金部を水素ガス含有雰
   囲気中で200℃以上の温度に加熱処理することを
   特徴とするステンレス鋼の鍍金前処理法。