JPH0225430B2

JPH0225430B2 -

Info

Publication number: JPH0225430B2
Application number: JP18775884A
Authority: JP
Inventors: Toshinobu Okamura; Choko Endo; Juji Sakata
Original assignee: Kizai KK
Current assignee: Kizai KK
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1990-06-04
Also published as: JPS6167770A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、マグネシウムおよびマグネシウム合
金は、密着性および耐蝕性の良好なめつきを施す
方法に関する。〔従来技術〕マグネシウムは、比重がアルミニウムの約1/3
であり、軽量化金属材料としてすぐれている。し
かし化学的活性が非常に強く、表面の加工、研
磨、化学的活性化を行つても、ただちに酸化膜が
生成するため、マグネシウム表面に、密着性の良
いめつきを施すことは極めて困難である。このように、密着性のすぐれためつきを得るこ
とが困難とされているマグネシウムまたはマグネ
シウム合金の表面処理法として、ダウケミカル社
が開発したいわゆるダウ法が知られている。この
ダウ法には、前処理、亜鉛処理、青化銅ストライ
クを施した後、目的とするめつきを行う、電気め
つき法（ダウめつき法）と、無電解ニツケルめつ
き法がある。無電解ニツケルめつき法としては、
前記ダウめつき法により青化銅ストライクを施し
た後に無電解ニツケルめつきを行う方法と、
CrO₃−HNO₃混液による化学エツチング、次い
でフツ酸処理した後、無電解ニツケルめつきを施
す方法が提案されている。また、特公昭37−9800
号及び特公昭40−1722号公報には、CrO₃−
HNO₃混液によりエツチングし、フツ酸処理し、
次いでアルカリ中和を行つた後、無電解ニツケル
めつきを行う方法（GAT法）が開示されている。
GAT法は、フツ酸処理によつてマグネシウム表
面に形成されたMgF₂被膜を、アルカリ中和処理
によりMgHF₃およびMg（OH）₂に変化せしめ、
無電解ニツケルめつきの密着性を向上させること
を特徴とするものであり、アルカリ性無電解ニツ
ケルめつき浴の用いるため、めつき浴中において
マグネシウムの腐食が起こらないという利点があ
る。しかしこれら従来の無電解ニツケル法では、密
着性の良好なめつきが得られず、また、化学エツ
チングに酸性クロム酸液を用いているため、マグ
ネシウム表面が浸食されて粗面となり、めつきの
外観が悪くなるだけでなく、６価クロムを多量に
使用しているため、排水公害を起こすおそれがあ
り、好ましくない。またダウ法を、Al−Zn−Mg
ダイカスト合金のめつきに適用したばあい、亜鉛
置換そのものが極めて信頼性に欠け、良好な密着
性を有するめつきが得られない。〔発明の目的〕本発明の目的は、マグネシウムおよびマグネシ
ウム合金に、密着性および耐蝕性のすぐれためつ
きを施す方法を提供することである。〔発明の構成〕マグネシウムまたはマグネシウム合金にめつき
を施すばあい、その密着性を阻害するものは
MgO、Mg₁₇Al₁₂のような金属間化合物、および
Mgとめつき層の間に生じる電位差と腐食性媒体
（水、酸素、各種の陰イオンなど）である。本発
明者はこれらの点に留意し鋭意研究を進め、本発
明をを完成するに到つた。本発明は、マグネシウ
ムまたはマグネシウム合金を化学エツチングし、
フツ化物で処理し、アルカリで中和し、次いで無
電解ニツケルめつきを行う工程を含むマグネシウ
ムまたはマグネシウム合金のめつき法において、化学エツチング液が、ピロリン酸塩、硝酸塩お
よび硫酸塩を含み、クロム酸イオンを含まず、アルカリ中和液が、次亜リン酸塩およびアンモ
ニア水を含み、無電解ニツケルめつきが、オキシカルボン酸ニ
ツケル、ピロリン酸塩、次亜リン酸塩およびフツ
化物を含み、硫酸イオンおよび塩化物イオンを含
まないこと、を特徴とする、マグネシウムまたはマグネシウム
合金のめつき法である。以下、本発明を詳細に説明する。本発明方法を実施するばあい、必要により、ま
ず表面研磨および表面脱脂を行う。表面研磨は、
素材表面に存在する湯ジワ、巣穴、その他の欠陥
部分を、エメリー羽布研磨などによりできるだけ
除去した後、トリポリ羽布で鏡面仕上げすること
により行う。ブラスト処理により梨地仕上げをし
てもよい。次に、有機溶剤による予備洗浄の後、
アルカリ脱脂剤を用いて表面に付着している汚れ
を十分に除去する。必要に応じて陰極電解脱脂を
併用してもよい。脱脂処理した後、化学エツチングを行う。本発
明に使用されるエツチング液は、ピロリン酸塩、
硝酸塩、および硫酸塩を含んでいる。塩として
は、ナトリウム塩、カリウム塩、またはアンモニ
ウム塩が好ましい。ピロリン酸塩の濃度は50〜
500ｇ／、好ましくは100〜200g／が適当で
ある。硝酸塩の濃度は20〜300ｇ／、好ましく
は50〜200ｇ／が適当である。硫酸塩の濃度は
５〜100ｇ／、好ましくは、10〜50ｇ／が適
当である。処理温度は50℃〜80℃、好ましくは70
℃〜80℃が適当であり、処理時間は１分〜３分程
度が適当である。この化学エツチング処理によ
り、素材表面に存在する酸化膜（MgO）および、
表面あるいは結晶粒界に偏析するMg₁₇Al₁₂など
の金属間化合物が選択的に溶解除去される。しか
も素材表面は、それほど粗面化されず、表面各部
位間の電位が均一化される。この際、ピロリン酸
塩および硫酸塩はエツチング剤として作用し、硫
酸塩は、マグネシウムの腐食抑制剤として作用す
る。ピロリン酸塩はまた、素材表面に腐食保護膜
としてのリン酸塩被膜を形成した、空気中、およ
び水中における組材の腐食を防止する。化学エツチングを行い、水洗した素材を、フツ
化物処理する。この処理は、MgO、Mg₁₇Al₁₂な
どの不純物をより完全に除去し、フツ化マグネシ
ウム被膜を形成せしめるものである。フツ化物処
理液としては、たとえば、70％HF、あるいは85
％リン酸200ｇ／およびNH₄HF₂100ｇ／を
含む液が使用される。処理温度は室温で十分であ
り、処理時間は30〜90秒程度が適当である。次いで水洗後、アルカリ中和処理を行う。本発
明のアルカリ中和液は、次亜リン酸塩およびアン
モニア水を含んでいる。塩としては、ナトリウム
塩、カリウム塩、またはアンモニウム塩が好まし
い。次亜リン酸塩の濃度は５〜50ｇ／、好まし
くは10〜30ｇ／が適当である。アンモニア水の
濃度は、28重量％アンモニア水５〜100ml／、
好ましくは10〜30ml／が適当である。また、さ
らにオキシカルボン酸塩をを含有させてもよく、
その濃度は５〜50ｇ／、好ましくは10〜30ｇ／
が適当である。オキシカルボン酸としては、ク
エン酸、リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、コハク
酸などを使用することができる。オキシカルボン
酸の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、ア
ンモニウム塩などが好ましい。このように、中和
液にオキシカルボン酸塩を含有させ、次工程の無
電解ニツケルめつき液の組成に近ずけておくこと
により、めつきの開始を円滑に行うことができ
る。処理温度は室温で十分であり、処理時間は、
30〜120秒程度が適当である。本発明のアルカリ中和液は、還元剤を含んでい
るため、表材表面に残存するフツカ物処理液成分
を中和するだけでなく、表材表面の酸化が有効に
防止される。次いで水洗を行うことなく、無電解ニツケルめ
つき処理を行う。水洗工程を省略することによ
り、通常おこりやすい空中帯在時あるいは水洗時
における表材表面の酸化あるいは腐食の発生が著
しく低減する。本発明に使用する無電解ニツケルめつき液は、
オキシカルボン酸ニツケル、ピロリン酸塩、次亜
リン酸塩およびフツ化物を含んでいる。オキシカ
ルボン酸としては、前述のオキシカルボン酸を使
用することができる。ピロリン酸塩、次亜リン酸
塩およびフツ化物としては、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、アンモニウム塩などが好ましい。本発明
に使用する無電解ニツケルめつき液は、マグネシ
ウムに対して強い腐食性を有する、硫酸イオンや
塩化物イオンような陰イオンを実質的に含んでい
ない。オキシカルボン酸ニツケルの濃度は15〜35
ｇ／、好ましくは20〜30ｇ／が適当である。
ピロリン酸塩の濃度は30〜100ｇ／、好ましく
は30〜70ｇ／が適当である。次亜リン酸塩の濃
度は15〜35ｇ／、好ましくは20〜30ｇ／が適
当である。フツ化物の濃度は２〜20ｇ／、好ま
しくは５〜10ｇ／が適当である。本発明におい
て、無電解ニツケルめつき液のPHは、アルカリ側
であることが好ましく、特にPH9.5〜10.5の範囲
が好ましい。処理浴温は50〜65℃、処理時間は２
〜10分が適当である。無電解ニツケルめつき処理を行つた後、水洗す
る。本発明方法にしたがつてこのようなめつきを
施した素材はそのままめつき製品として使用する
ことができるし、あるいはこれを下地として、さ
らに他のめつき、たとえば酸性無電解めつき、電
気めつきなどを施すこともできる。次に実施例を示し、本発明を更に詳細に説明す
る。以下の実施例で使用した素材の成分は次のと
おりである。

【表】残部はマグネシウムである。
実施例１オーデイオピツクアツプ用AZ−91.B素材（JIS
−MDC・1B−ホツトチヤンバ−ダイカスト）
に、表１に示すダウ法、GAT法ならびに本発明
による方法を用いてめつきを施した。この結果、次のことが明らかとなつた。 (1) ダウ法によると、羽布研磨を施して平滑にし
た表面が、化学エツチングに於いてあれてしま
い素材の表面欠陥が露呈される。更に次工程の
フツ酸処理によつて表面に形成された不溶性被
膜（MgF₂）のために、無電解ニツケルめつき
の反応開始が遅く（60〜120秒経過後反応開
始）、不均一なめつきとなり易いだけでなく良
好なめつきの密着が得られなかつた。 (2) GAT法に於いては、ダウ法と同時に化学エ
ツチングによつて素材表面があふれてしまう
が、無電解ニツケルめつき反応開始は早く、均
一である。しかし、反応の初期（30〜60秒）に
素材表面がめつき液によつて侵され、めつき後
200℃、１時間のベーキング処理（めつきの密
着力を向上させるために行う）を施しても、一
部に密着不良によるフクレを生じた。 (3) 本発明による方法を用いためつきは、エツチ
ングによる素材表面のあれが無く、美麗な外観
を有するだけでなく、密着及び耐食性もも良好
であつた。実施例２サンドキヤスト（砂型鋳物）AZ−92.A（JIS−
MC−３）に、表１に示した本発明によるめつき
方法を用いてめつきを施した結果、良好な密着及
び耐食性を有するめつきが得られた。このサンド
キヤストは、結晶粒径が大きく、偏析部も多いた
め化学エツチングとフツ化物処理をくり返し行わ
ないと、均一な表面状態が得られ難い。実施例３ AZ−63（JIS−MC−１）及びZK−61（JIS−
MC−７）に、表１に示した本発明による方法を
用いめつきを施した結果、外観、密着及び耐蝕性
の良好なめつきが得られた。なお、実施例中に於いて良好な耐食性とは、無
電解ニツケルめつきを施したテストピース（ダウ
法）および無電解ニツケルめつきを施したのち、
酸性無電解ニツケルめつき（10μ厚）を施したテ
ストピース（GAT法および本発明方法）が、塩
水噴霧試験に150時間以上耐えるものを云う。

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、マグネシウムおよびマグネシ
ウム合金表面に、密着性および耐食性のすぐれた
めつき被膜を形成することができる。本発明の最
終工程に使用する無電解ニツケルめつき液は、PH
がアルカリ側であるため、析出物のＰ含有量が酸
性浴を用いたばあいにくらべて小さい。このた
め、本発明方法により得られるめつき被膜は、次
に施すめつき被膜との密着性がすぐれている。本
発明方法は、電解工程を含んでいないので、被処
理部材の裏面、ネジ穴、引掛部などにも均一に、
被覆力の強いめつき被膜を形成することができ、
特に、ダイカスト鋳物上に、直接めつきを施すこ
とができる。本発明方法により得られるめつき被膜を、他の
酸性無電解めつき、電気めつきの下地として、使
用目的に応じて、密着性、耐食性、耐磨耗性にす
ぐれた各種めつき被膜を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】１マグネシウムまたはマグネシウム合金を化学
エツチングし、フツ化物で処理し、アルカリで中
和し、次いで無電解ニツケルめつきを行う工程を
含むマグネシウムまたはマグネシウム合金のめつ
き法において、化学エツチング液が、ピロリン酸塩、硝酸塩お
よび硫酸塩を含み、クロム酸イオンを含まず、アルカリ中和液が、次亜リン酸塩およびアンモ
ニア水を含み、無電解ニツケルめつき液が、オキシカルボン酸
ニツケル、ピロリン酸塩、次亜リン酸塩およびフ
ツ化物を含み、硫酸イオンおよび塩化物イオンを
含まないこと、を特徴とする、マグネシウムまたはマグネシウム
合金のめつき法。