JPH05112889A - ジンケート型亜鉛−鉄合金メツキ浴 - Google Patents
ジンケート型亜鉛−鉄合金メツキ浴Info
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- JPH05112889A JPH05112889A JP23221991A JP23221991A JPH05112889A JP H05112889 A JPH05112889 A JP H05112889A JP 23221991 A JP23221991 A JP 23221991A JP 23221991 A JP23221991 A JP 23221991A JP H05112889 A JPH05112889 A JP H05112889A
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- Japan
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- alloy plating
- plating bath
- iron alloy
- zincate
- zinc
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
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- Materials Engineering (AREA)
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴を改良す
る。特に、広い電流密度範囲において良好なメッキ皮膜
が得られるようにする。 【構成】 ジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴の光沢剤
としてチオ尿素誘導体をC1−C4のアルキル基を有す
るアルキル化剤によって四級化した化合物と、ポリアル
キレンポリアミンの塩基性窒素原子をC1−C3のアル
キル基によって部分的にアルキル化したアルキル化ポリ
アルキレンポリアミンとを含有するものを用いる。
る。特に、広い電流密度範囲において良好なメッキ皮膜
が得られるようにする。 【構成】 ジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴の光沢剤
としてチオ尿素誘導体をC1−C4のアルキル基を有す
るアルキル化剤によって四級化した化合物と、ポリアル
キレンポリアミンの塩基性窒素原子をC1−C3のアル
キル基によって部分的にアルキル化したアルキル化ポリ
アルキレンポリアミンとを含有するものを用いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は錯化剤の存在下でFe
(II,III)の塩を含有させるとともに光沢剤を添
加したジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴に関する。
(II,III)の塩を含有させるとともに光沢剤を添
加したジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴に関する。
【0002】
【従来の技術】亜鉛メッキ被膜中に鉄(Fe)やニッケ
ル(Ni)を共析させることにより亜鉛メッキ被膜の耐
食性が向上することはよく知られている。そのため、F
eやNiを共析させ得る種々の亜鉛合金メッキ浴が提案
されている。
ル(Ni)を共析させることにより亜鉛メッキ被膜の耐
食性が向上することはよく知られている。そのため、F
eやNiを共析させ得る種々の亜鉛合金メッキ浴が提案
されている。
【0003】現在までに報告されている多くの亜鉛合金
メッキ浴のうち、Zn−Fe又はZn−Niの合金を析
出し得る代表的なメッキ浴としては錯化剤を用いてFe
やNiの塩を含有させたジンケート型の亜鉛合金メッキ
浴が挙げられる。この種の合金メッキ浴としては、例え
ば、特開昭60−181293号に開示されたものがあ
る。
メッキ浴のうち、Zn−Fe又はZn−Niの合金を析
出し得る代表的なメッキ浴としては錯化剤を用いてFe
やNiの塩を含有させたジンケート型の亜鉛合金メッキ
浴が挙げられる。この種の合金メッキ浴としては、例え
ば、特開昭60−181293号に開示されたものがあ
る。
【0004】さて、亜鉛系メッキにおいては、耐食性を
向上させる等の目的でメッキ後クロメート処理が施され
ることが多いが、FeやNiの共析率が高すぎると良好
なクロメート被膜が得られない。逆に、共析率が低すぎ
る場合は耐食性向上機能が発揮されない。従って、Fe
やNiの共析率はかなり厳しく制御される必要がある。
そして、望ましい共析率の範囲はFeについては0.1 〜
5%、Niについては2〜20%であることが研究の結
果知られている。
向上させる等の目的でメッキ後クロメート処理が施され
ることが多いが、FeやNiの共析率が高すぎると良好
なクロメート被膜が得られない。逆に、共析率が低すぎ
る場合は耐食性向上機能が発揮されない。従って、Fe
やNiの共析率はかなり厳しく制御される必要がある。
そして、望ましい共析率の範囲はFeについては0.1 〜
5%、Niについては2〜20%であることが研究の結
果知られている。
【0005】また、外観面においては、メッキ面は光沢
を有するものであることが望ましい。これは、クロメー
ト処理等で代表される後処理の仕上がりの良否が処理前
のメッキ面の光沢性によって大きく影響されるからであ
る。
を有するものであることが望ましい。これは、クロメー
ト処理等で代表される後処理の仕上がりの良否が処理前
のメッキ面の光沢性によって大きく影響されるからであ
る。
【0006】ところで、メッキ工程においては被メッキ
物の全面に亘って電流密度を均一にすることは技術的に
困難である。例えば、凹凸のある被メッキ物においては
凸部は凹部に比べて電流密度が高くなるが、この両部分
の電流密度を近似させることは困難である。従って、実
用的な亜鉛合金メッキ浴に要求される重要な条件は広い
電流密度範囲で良好な光沢メッキ被膜が得られることに
加え、広い電流密度範囲でほぼ一定の合金比率を確保し
得ることである。
物の全面に亘って電流密度を均一にすることは技術的に
困難である。例えば、凹凸のある被メッキ物においては
凸部は凹部に比べて電流密度が高くなるが、この両部分
の電流密度を近似させることは困難である。従って、実
用的な亜鉛合金メッキ浴に要求される重要な条件は広い
電流密度範囲で良好な光沢メッキ被膜が得られることに
加え、広い電流密度範囲でほぼ一定の合金比率を確保し
得ることである。
【0007】従来の種々の合金メッキ浴について検討し
た結果、上記合金メッキ浴に要求される条件は十分に満
たされていないことがわかった。そこで、この発明の発
明者によって従来の合金メッキ液の不十分な点を改良す
るために次のような亜鉛−鉄合金メッキ浴が開発され
た。この亜鉛−鉄合金メッキ浴は、Zn化合物、水酸化
アルカリ、Fe(II,III)の塩、これらの金属塩
を可溶化するための錯化剤、及び光沢剤を含有するジン
ケート型メッキ浴であって、光沢剤としてポリアルキレ
ンポリアミンの塩基性窒素原子がC1 〜C3のアルキル
基によって部分的にアルキル化されたアルキル化ポリア
ルキレンポリアミンを使用したものである。この亜鉛−
鉄合金メッキ浴については、特開昭62−23878号
公報に開示されている。そして、この亜鉛−鉄合金メッ
キ浴によれば、かなり広い電流密度範囲で光沢メッキ被
膜が得られ、かつ電流密度の高低によるFeの共析率の
変動も小さくなることがわかった。なお、この亜鉛−鉄
合金メッキ浴において良好なメッキ被膜が得られる電流
密度範囲は0.2 〜15A/dm2 である。
た結果、上記合金メッキ浴に要求される条件は十分に満
たされていないことがわかった。そこで、この発明の発
明者によって従来の合金メッキ液の不十分な点を改良す
るために次のような亜鉛−鉄合金メッキ浴が開発され
た。この亜鉛−鉄合金メッキ浴は、Zn化合物、水酸化
アルカリ、Fe(II,III)の塩、これらの金属塩
を可溶化するための錯化剤、及び光沢剤を含有するジン
ケート型メッキ浴であって、光沢剤としてポリアルキレ
ンポリアミンの塩基性窒素原子がC1 〜C3のアルキル
基によって部分的にアルキル化されたアルキル化ポリア
ルキレンポリアミンを使用したものである。この亜鉛−
鉄合金メッキ浴については、特開昭62−23878号
公報に開示されている。そして、この亜鉛−鉄合金メッ
キ浴によれば、かなり広い電流密度範囲で光沢メッキ被
膜が得られ、かつ電流密度の高低によるFeの共析率の
変動も小さくなることがわかった。なお、この亜鉛−鉄
合金メッキ浴において良好なメッキ被膜が得られる電流
密度範囲は0.2 〜15A/dm2 である。
【0008】また、この発明の発明者は上記特開昭62
−23878号公報に開示された亜鉛−鉄合金メッキ浴
をさらに改良している。この亜鉛−鉄合金メッキ浴は、
Zn化合物、水酸化アルカリ、Fe(II,III)の
塩、これらの金属塩を可溶化するための錯化剤、及び光
沢剤を含有するジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴にお
いて、光沢剤としてポリアルキレンポリアミンの塩基性
窒素原子がC1〜C3のアルキル基によって部分的にア
ルキル化されたアルキル化ポリアミンと、イミダゾール
もしくはその誘導体とエピハロヒドリンとの反応生成物
又はイミダゾールもしくはその誘導体とエピハロヒドリ
ンとを脂肪族アミンの存在下で反応させることによって
得られる反応生成物とを併用したものである。この改良
合金メッキ浴については特開平2−141596号に開
示されている。そして、この亜鉛−鉄合金メッキ浴によ
れば、使用可能な電流密度範囲がさらに広く(0.1−
20A/dm2 )なることがわかった。
−23878号公報に開示された亜鉛−鉄合金メッキ浴
をさらに改良している。この亜鉛−鉄合金メッキ浴は、
Zn化合物、水酸化アルカリ、Fe(II,III)の
塩、これらの金属塩を可溶化するための錯化剤、及び光
沢剤を含有するジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴にお
いて、光沢剤としてポリアルキレンポリアミンの塩基性
窒素原子がC1〜C3のアルキル基によって部分的にア
ルキル化されたアルキル化ポリアミンと、イミダゾール
もしくはその誘導体とエピハロヒドリンとの反応生成物
又はイミダゾールもしくはその誘導体とエピハロヒドリ
ンとを脂肪族アミンの存在下で反応させることによって
得られる反応生成物とを併用したものである。この改良
合金メッキ浴については特開平2−141596号に開
示されている。そして、この亜鉛−鉄合金メッキ浴によ
れば、使用可能な電流密度範囲がさらに広く(0.1−
20A/dm2 )なることがわかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明の発明者によ
って、亜鉛−鉄合金メッキ浴は十分実用化可能なまでに
改良されてきたが、さらに改良の余地は残されている。
したがって、この発明の第1の目的は上記特開平2−1
41596号に開示されているメッキ浴をさらに改良す
ることである。さて、亜鉛合金メッキ皮膜に対しては、
その耐蝕性を向上させるために通常クロメート処理が施
される。従来の亜鉛−鉄合金メッキ浴では、特に光沢剤
組成の改善により、メッキ皮膜自体の高電流密度許容性
が拡大してきて、クロメート処理の中でも黄色クロメー
トや銀化合物を用いた黒色クロメート処理については、
メッキ皮膜自体の限界電流密度とほぼ同等の高電流密度
範囲まで処理可能である。ところで亜鉛−鉄合金メッキ
浴の他に無い利点として、黒色クロメートに於いて銀化
合物を含ませなくても黒色クロメート皮膜(以下、銀無
し黒色クロメート皮膜と称する)が得られる。この銀無
しクロメート皮膜は、亜鉛−鉄合金メッキで、鉄の共析
率が0.3−0.6%の範囲で特異的に得られるもの
で、銀化合物を含まない為、安価でしかもクロメート皮
膜中に銀を含まないので耐蝕性が劣化しないことにとど
まらず、クロメート皮膜に溌水性を持つ為、従来の黄色
クロメート皮膜に比べ、約2倍の耐蝕性が得られるので
あるが、従来の亜鉛−鉄合金メッキ浴では、高電流密度
範囲においてメッキ皮膜自体の外観は良くても、メッキ
皮膜中の共析有機物に阻害されて、均一な銀無し黒色ク
ロメート皮膜が形成されない欠点があった。一般的に、
クロメート皮膜の外観の良否と耐蝕性の優劣には相関関
係があり、良好なクロメート皮膜は耐蝕性が優れている
ことが知られているので、亜鉛−鉄合金メッキ皮膜を広
い電流密度範囲で電着しても良好な銀無しクロメート皮
膜を形成し得るメッキ浴の開発が嘱望されている。この
広い電流密度範囲とは、具体的に言えば、従来浴に於い
てメッキ皮膜自体と銀無し黒色クロメート以外は20A
/dm2 まで処理可能であったが、銀無しクロメートに
限っては10A/dm2 が限度であり、通常ラック・バ
レルメッキで使用するには、特にラック処理の場合、設
定平均電流密度は2−4A/dm2 で使用され、処理物
の形状(凹凸等)や極板との相対位置によって、処理物
の先端部には平均電流密度の4倍以上の電流密度が流
れ、銀無し黒色クロメートに対する許容限界が10A/
dm2 程度では、設定平均電流密度をかなり低くせざる
を得なかった。これに対し本発明では、通常のラック処
理の設定平均電流密度2−4A/dm2 を充分カバーし
得る様に、銀無し黒色クロメート皮膜形成について20
A/dm2 の高電流密度部分でも良好で均一なクロメー
ト仕上がりが得られるものとし、また合金メッキ自体と
銀無し黒色クロメート以外のクロメート処理では30A
/dm2 まで対応できることとした。したがって、この
発明の第2の目的は良好なクロメート皮膜(特に、銀無
し黒色クロメート皮膜)を形成させるのに適した亜鉛−
鉄合金メッキを得ることのできるメッキ浴を提供するこ
とである。
って、亜鉛−鉄合金メッキ浴は十分実用化可能なまでに
改良されてきたが、さらに改良の余地は残されている。
したがって、この発明の第1の目的は上記特開平2−1
41596号に開示されているメッキ浴をさらに改良す
ることである。さて、亜鉛合金メッキ皮膜に対しては、
その耐蝕性を向上させるために通常クロメート処理が施
される。従来の亜鉛−鉄合金メッキ浴では、特に光沢剤
組成の改善により、メッキ皮膜自体の高電流密度許容性
が拡大してきて、クロメート処理の中でも黄色クロメー
トや銀化合物を用いた黒色クロメート処理については、
メッキ皮膜自体の限界電流密度とほぼ同等の高電流密度
範囲まで処理可能である。ところで亜鉛−鉄合金メッキ
浴の他に無い利点として、黒色クロメートに於いて銀化
合物を含ませなくても黒色クロメート皮膜(以下、銀無
し黒色クロメート皮膜と称する)が得られる。この銀無
しクロメート皮膜は、亜鉛−鉄合金メッキで、鉄の共析
率が0.3−0.6%の範囲で特異的に得られるもの
で、銀化合物を含まない為、安価でしかもクロメート皮
膜中に銀を含まないので耐蝕性が劣化しないことにとど
まらず、クロメート皮膜に溌水性を持つ為、従来の黄色
クロメート皮膜に比べ、約2倍の耐蝕性が得られるので
あるが、従来の亜鉛−鉄合金メッキ浴では、高電流密度
範囲においてメッキ皮膜自体の外観は良くても、メッキ
皮膜中の共析有機物に阻害されて、均一な銀無し黒色ク
ロメート皮膜が形成されない欠点があった。一般的に、
クロメート皮膜の外観の良否と耐蝕性の優劣には相関関
係があり、良好なクロメート皮膜は耐蝕性が優れている
ことが知られているので、亜鉛−鉄合金メッキ皮膜を広
い電流密度範囲で電着しても良好な銀無しクロメート皮
膜を形成し得るメッキ浴の開発が嘱望されている。この
広い電流密度範囲とは、具体的に言えば、従来浴に於い
てメッキ皮膜自体と銀無し黒色クロメート以外は20A
/dm2 まで処理可能であったが、銀無しクロメートに
限っては10A/dm2 が限度であり、通常ラック・バ
レルメッキで使用するには、特にラック処理の場合、設
定平均電流密度は2−4A/dm2 で使用され、処理物
の形状(凹凸等)や極板との相対位置によって、処理物
の先端部には平均電流密度の4倍以上の電流密度が流
れ、銀無し黒色クロメートに対する許容限界が10A/
dm2 程度では、設定平均電流密度をかなり低くせざる
を得なかった。これに対し本発明では、通常のラック処
理の設定平均電流密度2−4A/dm2 を充分カバーし
得る様に、銀無し黒色クロメート皮膜形成について20
A/dm2 の高電流密度部分でも良好で均一なクロメー
ト仕上がりが得られるものとし、また合金メッキ自体と
銀無し黒色クロメート以外のクロメート処理では30A
/dm2 まで対応できることとした。したがって、この
発明の第2の目的は良好なクロメート皮膜(特に、銀無
し黒色クロメート皮膜)を形成させるのに適した亜鉛−
鉄合金メッキを得ることのできるメッキ浴を提供するこ
とである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明のメッキ浴は、
Zn化合物と、水酸化アルカリと、Fe(II,II
I)の塩と、このFe塩を可溶可するための錯化剤と、
光沢剤とを含有するジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴
であって、光沢剤が、
Zn化合物と、水酸化アルカリと、Fe(II,II
I)の塩と、このFe塩を可溶可するための錯化剤と、
光沢剤とを含有するジンケート型亜鉛−鉄合金メッキ浴
であって、光沢剤が、
【化2】 の一般式で示されるチオ尿素誘導体をC1−C4のアル
キル基を有するアルキル化剤によって四級化した化合物
と、ポリアルキレンポリアミンの塩基性窒素原子をC1
−C3のアルキル基によって部分的にアルキル化したア
ルキル化ポリアルキレンポリアミンとを含有している。
キル基を有するアルキル化剤によって四級化した化合物
と、ポリアルキレンポリアミンの塩基性窒素原子をC1
−C3のアルキル基によって部分的にアルキル化したア
ルキル化ポリアルキレンポリアミンとを含有している。
【0011】
【発明の効果】この発明の亜鉛−鉄合金メッキ浴によれ
ば、次のような効果が発揮される。 1)0.1−30A/dm2 という広い電流密度範囲に
おいて良好な光沢メッキ皮膜が得られる。 2)0.1−30A/dm2 という広い電流密度範囲内
において、鉄の共析率の変動が極めて小さい。 3)0.1−30A/dm2 の電流密度で得られるメッ
キ皮膜に関しては、銀無し黒色クロメート以外のクロメ
ート皮膜で、均一かつ外観の優れた皮膜を形成させるこ
とができる。 4)0.1−20A/dm2 の電流密度で得られるメッ
キ皮膜に対しては、良好な外観を有する銀無し黒色クロ
メート皮膜を形成させることができる。
ば、次のような効果が発揮される。 1)0.1−30A/dm2 という広い電流密度範囲に
おいて良好な光沢メッキ皮膜が得られる。 2)0.1−30A/dm2 という広い電流密度範囲内
において、鉄の共析率の変動が極めて小さい。 3)0.1−30A/dm2 の電流密度で得られるメッ
キ皮膜に関しては、銀無し黒色クロメート以外のクロメ
ート皮膜で、均一かつ外観の優れた皮膜を形成させるこ
とができる。 4)0.1−20A/dm2 の電流密度で得られるメッ
キ皮膜に対しては、良好な外観を有する銀無し黒色クロ
メート皮膜を形成させることができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例について詳細に説明す
る。本発明のメッキ浴はZn化合物、水酸化アルカリ、
Fe(II,III)の塩及びこれらの金属塩を可溶化
するための錯化剤を含有するジンケート型浴を基本浴と
し、これに光沢剤を添加したものである。基本浴組成は
次の通りである。基本浴組成 亜鉛(Zn2+として) :5−40 g/
l 水酸化アルカリ(NaOH等) :30−200 g/
l 鉄(Fe2+又はFe3+として) :0.02−5 g/
l 錯化剤 :1−100 モル
/Feイオン1モル
る。本発明のメッキ浴はZn化合物、水酸化アルカリ、
Fe(II,III)の塩及びこれらの金属塩を可溶化
するための錯化剤を含有するジンケート型浴を基本浴と
し、これに光沢剤を添加したものである。基本浴組成は
次の通りである。基本浴組成 亜鉛(Zn2+として) :5−40 g/
l 水酸化アルカリ(NaOH等) :30−200 g/
l 鉄(Fe2+又はFe3+として) :0.02−5 g/
l 錯化剤 :1−100 モル
/Feイオン1モル
【0013】上記基本浴において、Zn化合物としては
通常ZnOを使用することができ、水酸化アルカリとし
てはNaOH、KOH等を使用することができる。ま
た、Feの塩としてはFe2 (SO4 )3 ・72 O、F
eSO4 ・7H2 O、Fe(OH)3 、FeCI3 ・6
H2 O、FeCI2・4H2 O等の使用が可能である。
さらに、上記Feの塩を可溶化するための錯化剤(キレ
ート剤)としては、クエン酸塩、酒石酸塩、グルコン酸
塩等のオキシカルボン酸塩類;モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノ
アルコール類;エチレンジアミン(EDA)、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン
類;エチレンジアミン四酢酸塩、ニトロ酢酸塩等のアミ
ノカルボン酸塩;ソルビット、ペンタエリトリトール等
の多価アルコール類;及びこれらの混合物より成る群か
ら選択されるものを使用することができるが、トリエタ
ノールアミンが望ましい。
通常ZnOを使用することができ、水酸化アルカリとし
てはNaOH、KOH等を使用することができる。ま
た、Feの塩としてはFe2 (SO4 )3 ・72 O、F
eSO4 ・7H2 O、Fe(OH)3 、FeCI3 ・6
H2 O、FeCI2・4H2 O等の使用が可能である。
さらに、上記Feの塩を可溶化するための錯化剤(キレ
ート剤)としては、クエン酸塩、酒石酸塩、グルコン酸
塩等のオキシカルボン酸塩類;モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノ
アルコール類;エチレンジアミン(EDA)、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン
類;エチレンジアミン四酢酸塩、ニトロ酢酸塩等のアミ
ノカルボン酸塩;ソルビット、ペンタエリトリトール等
の多価アルコール類;及びこれらの混合物より成る群か
ら選択されるものを使用することができるが、トリエタ
ノールアミンが望ましい。
【0014】さて、光沢剤としては次の3種類のものを
使用した。
使用した。
【化3】 の一般式で示されるチオ尿素誘導体をC1−C4のアル
キル基を有するアルキル化剤によって四級化した化合物
(以下光沢剤1と称する) ここに、上記一般式で示されるチオ尿素誘導体としては
チオカルバジド、ビスアミノエチルチオ尿素、N−アミ
ノエチル−N’−メチルアミノエチルチオ尿素、ビスメ
チルアミノエチルチオ尿素、N−メチルアミノエチル−
N’−ジメチルアミノエチルチオ尿素、ビスジメチルア
ミノエチルチオ尿素、ビスアミノプロピルチオ尿素、ビ
スメチルアミノプロピルチオ尿素、ビスジメチルアミノ
プロピルチオ尿素、ビスジメチルアミノブチルチオ尿素
等を使用することができる。また、アルキル化剤として
はCH3 Cl、CH3 Br、CH3 I、C2 H5 Cl、
C2 H5 Br、C2 H5 I、(CH3 )2 SO4 、(C
2 H5 )2 SO4、C3 H7 Cl、C3 H7 Br、C3
H7 I等を使用することができる。光沢剤1の添加量は
0.1−50g/l(望ましくは0.5−30g/l)
である。
キル基を有するアルキル化剤によって四級化した化合物
(以下光沢剤1と称する) ここに、上記一般式で示されるチオ尿素誘導体としては
チオカルバジド、ビスアミノエチルチオ尿素、N−アミ
ノエチル−N’−メチルアミノエチルチオ尿素、ビスメ
チルアミノエチルチオ尿素、N−メチルアミノエチル−
N’−ジメチルアミノエチルチオ尿素、ビスジメチルア
ミノエチルチオ尿素、ビスアミノプロピルチオ尿素、ビ
スメチルアミノプロピルチオ尿素、ビスジメチルアミノ
プロピルチオ尿素、ビスジメチルアミノブチルチオ尿素
等を使用することができる。また、アルキル化剤として
はCH3 Cl、CH3 Br、CH3 I、C2 H5 Cl、
C2 H5 Br、C2 H5 I、(CH3 )2 SO4 、(C
2 H5 )2 SO4、C3 H7 Cl、C3 H7 Br、C3
H7 I等を使用することができる。光沢剤1の添加量は
0.1−50g/l(望ましくは0.5−30g/l)
である。
【0015】ポリアルキレンポリアミンの塩基性窒素原
子をC1 〜C3のアルキル基を有するアルキル化剤によ
って部分的にアルキル化したアルキル化ポリアルキレン
ポリアミン(以下光沢剤2という) ここに、ポリアルキレンポリアミンとしては分子量30
0〜5000のもの、例えばポリエチレンイミン、ポリ
プロピレンイミン、ポリブチレンイミン等を使用するこ
とができ、アルキル化剤としてはC1 〜C3 の化合物、
例えばCH3 CI、CH3 Br、CH3 I、C2 H5 B
r、C2 H5 I、(CH3)2 SO4 、(C2 H5 )2
SO4 、C3 H7 I、C3 H7 CI、C3 H7 Br等を
使用することができる。
子をC1 〜C3のアルキル基を有するアルキル化剤によ
って部分的にアルキル化したアルキル化ポリアルキレン
ポリアミン(以下光沢剤2という) ここに、ポリアルキレンポリアミンとしては分子量30
0〜5000のもの、例えばポリエチレンイミン、ポリ
プロピレンイミン、ポリブチレンイミン等を使用するこ
とができ、アルキル化剤としてはC1 〜C3 の化合物、
例えばCH3 CI、CH3 Br、CH3 I、C2 H5 B
r、C2 H5 I、(CH3)2 SO4 、(C2 H5 )2
SO4 、C3 H7 I、C3 H7 CI、C3 H7 Br等を
使用することができる。
【0016】イミダゾールもしくはその誘導体とエピハ
ロヒドリンとの反応生成物又はイミダゾールもしくはそ
の誘導体とエピハロヒドリンとを脂肪族アミンの存在下
で反応させることによって得られる反応生成物(以下光
沢剤3という) なお、以下に詳細に説明する光沢剤3は、本発明に於い
て光沢性を更に向上するために任意に使用し得る光沢助
剤成分の一つである。 ここに、イミダゾールの誘導体としては1−メチルイミ
ダゾール、1−エチルイミダゾール、2−メチルイミダ
ゾール、1,2− ジメチルイミダゾール、1−エチル
−2−メチルイミダゾール、1−ビニルイミダゾール、
2−メチル−1−ビニルイミダゾール、1−(2´−ヒ
ドロキシエチル)イミダゾール、1−(2´−ヒドロキ
シエチル)2−メチルイミダゾール等を使用することが
でき、エピハロヒドリンとしてはエピクロルヒドリン、
エピブロモヒドリン等を使用することができる。さら
に、脂肪族アミンとしてはメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルア
ミン、トリプロピルアミン、エチレンアミン類(例え
ば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン)等を使
用することができる。
ロヒドリンとの反応生成物又はイミダゾールもしくはそ
の誘導体とエピハロヒドリンとを脂肪族アミンの存在下
で反応させることによって得られる反応生成物(以下光
沢剤3という) なお、以下に詳細に説明する光沢剤3は、本発明に於い
て光沢性を更に向上するために任意に使用し得る光沢助
剤成分の一つである。 ここに、イミダゾールの誘導体としては1−メチルイミ
ダゾール、1−エチルイミダゾール、2−メチルイミダ
ゾール、1,2− ジメチルイミダゾール、1−エチル
−2−メチルイミダゾール、1−ビニルイミダゾール、
2−メチル−1−ビニルイミダゾール、1−(2´−ヒ
ドロキシエチル)イミダゾール、1−(2´−ヒドロキ
シエチル)2−メチルイミダゾール等を使用することが
でき、エピハロヒドリンとしてはエピクロルヒドリン、
エピブロモヒドリン等を使用することができる。さら
に、脂肪族アミンとしてはメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルア
ミン、トリプロピルアミン、エチレンアミン類(例え
ば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン)等を使
用することができる。
【0017】光沢剤3と同様に、本発明のメッキ浴にお
いては、光沢性をさらに向上させるために、上記光沢剤
1・光沢剤2の組合せに対し、必要に応じて他の光沢助
剤を使用してもよい。この光沢助剤としてはポリビニル
アルコール(PVA)、ゼラチン等の水溶性高分子、チ
オ尿素等の硫黄化合物、アニスアルデヒド、ヘリオトロ
ピン、バニリン等の芳香族アルデヒド及びこれらの混合
物より成る群から選択されるものを使用することができ
る。
いては、光沢性をさらに向上させるために、上記光沢剤
1・光沢剤2の組合せに対し、必要に応じて他の光沢助
剤を使用してもよい。この光沢助剤としてはポリビニル
アルコール(PVA)、ゼラチン等の水溶性高分子、チ
オ尿素等の硫黄化合物、アニスアルデヒド、ヘリオトロ
ピン、バニリン等の芳香族アルデヒド及びこれらの混合
物より成る群から選択されるものを使用することができ
る。
【0018】次に、具体例を挙げてこの発明を説明す
る。光沢剤1の調製 3種類のチオ尿素誘導体を水100gに溶解させ、水冷
により50℃以下に冷却し、攪拌操作を行いながらその
溶液中にジメチル硫酸を30分かけて添加した。そし
て、攪拌を継続しながら80℃まで加熱し、その状態で
2時間保持した後攪拌を中止して放冷することによって
反応生成物No. I−VIを得た。上記反応生成物No.I
−VIの調製に使用したチオ尿素誘導体の種類と、ジメ
チル硫酸の添加量を表1に示す。
る。光沢剤1の調製 3種類のチオ尿素誘導体を水100gに溶解させ、水冷
により50℃以下に冷却し、攪拌操作を行いながらその
溶液中にジメチル硫酸を30分かけて添加した。そし
て、攪拌を継続しながら80℃まで加熱し、その状態で
2時間保持した後攪拌を中止して放冷することによって
反応生成物No. I−VIを得た。上記反応生成物No.I
−VIの調製に使用したチオ尿素誘導体の種類と、ジメ
チル硫酸の添加量を表1に示す。
【表1】 チオ尿素誘導体 ジメチル硫酸 反応生成物 名称 添加量 添加量 No. (g) (g) I チオカルバジド 22 150 II ビスアミノエチルチオ尿素 33 50 III ビスジメチルアミノプロピル チオ尿素 50 50 IV ビスアミノエチルチオ尿素 33 100 V ビスジメチルアミノ プロピルチオ尿素 50 100 VI ビスメチルアミノエチル チオ尿素 41 75
【0019】光沢剤2の調製 分子量の異なる3種類のポリエチレンイミンを水100
gに溶解させ、水冷及び撹拌の操作を行ないながらその
溶液中にジメチル硫酸を30分間かけて添加した。そし
て、撹拌を継続しながら80℃まで加熱し、その状態で
2時間保持した後撹拌を中止して放冷することによって
反応生成物NO. VII〜IXを得た。上記反応生成物の
調製に使用したポリエチレンイミンの分子量及び添加
量、及びジメチル硫酸の添加量を表2に示す。
gに溶解させ、水冷及び撹拌の操作を行ないながらその
溶液中にジメチル硫酸を30分間かけて添加した。そし
て、撹拌を継続しながら80℃まで加熱し、その状態で
2時間保持した後撹拌を中止して放冷することによって
反応生成物NO. VII〜IXを得た。上記反応生成物の
調製に使用したポリエチレンイミンの分子量及び添加
量、及びジメチル硫酸の添加量を表2に示す。
【表2】 ──────────────────────────── ポリエチレンイミン ジメチル硫酸 反応生成物 ────────── ─────── 平均分子量 添加量 添加量 NO. (g) (g) ──────────────────────────── VII 600 20 88 ──────────────────────────── VIII 1400 40 58 ──────────────────────────── IX 3000 40 58 ────────────────────────────
【0020】光沢剤3の調製 イミダゾール20gを水100gに溶解させ、水冷及び
撹拌の操作を行ないながらその溶液中にエピクロルヒド
リン27gを30分間かけて添加した。そして、撹拌を
継続しながら95℃まで加熱し、その状態で2時間保持
した後撹拌を中止して放冷することによって反応生成物
NO. Xを得た。
撹拌の操作を行ないながらその溶液中にエピクロルヒド
リン27gを30分間かけて添加した。そして、撹拌を
継続しながら95℃まで加熱し、その状態で2時間保持
した後撹拌を中止して放冷することによって反応生成物
NO. Xを得た。
【0021】Zn−Fe合金メッキ浴の調製 Zn化合物としてのZnO、水酸化アルカリとしてのN
aOH、Feの塩としてのFe2 (SO4 )3 ・7H2
0、錯化剤としてのトリエタノールアミン、光沢剤とし
て光沢剤1、光沢剤2及び光沢助剤として光沢剤3とそ
の他の光沢助剤を含有する21種類(NO. 1〜21)の
ジンケト型Zn−Feの合金メッキ浴を調製した。ま
た、対照用メッキ浴として、光沢剤1を含まず、光沢剤
2のみを含む浴、光沢剤3のみを含む浴、及び光沢剤2
と光沢剤3の双方を含む浴(NO. 1’〜7’)を調製し
た。なお、光沢助剤(バニリン、ポリビニルアルコー
ル、チオ尿素)は適宜添加されている。上記各メッキ浴
の組成を表3〜表5に示す。なお、これらの表は紙面の
都合上3つに分割されたものであり、1つの表として読
まれるべきものである。
aOH、Feの塩としてのFe2 (SO4 )3 ・7H2
0、錯化剤としてのトリエタノールアミン、光沢剤とし
て光沢剤1、光沢剤2及び光沢助剤として光沢剤3とそ
の他の光沢助剤を含有する21種類(NO. 1〜21)の
ジンケト型Zn−Feの合金メッキ浴を調製した。ま
た、対照用メッキ浴として、光沢剤1を含まず、光沢剤
2のみを含む浴、光沢剤3のみを含む浴、及び光沢剤2
と光沢剤3の双方を含む浴(NO. 1’〜7’)を調製し
た。なお、光沢助剤(バニリン、ポリビニルアルコー
ル、チオ尿素)は適宜添加されている。上記各メッキ浴
の組成を表3〜表5に示す。なお、これらの表は紙面の
都合上3つに分割されたものであり、1つの表として読
まれるべきものである。
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】Zn−Fe合金メッキ 表3に示したメッキ浴を用いて、以下のメッキ条件でメ
ッキを行なった。メッキ条件 浴温度(℃) 25 通電時間(分) 10 陰極材料 磨き鉄板 陰極電流密度(A/dm2 ) 0.1 、0.5 、2、5 、10、2
0、30 陽極材料 鉄板 攪拌方法 カソードロッカー その結果得られたメッキ被膜における電流密度と外観と
の関係及び電流密度とFe共析率との関係を表6、表7
に示す。なお、外観は目視によるもの(表中に判定基準
を示している)であり、共析率はメッキ被膜を剥離して
原子吸光分析法により定量した値である。
ッキを行なった。メッキ条件 浴温度(℃) 25 通電時間(分) 10 陰極材料 磨き鉄板 陰極電流密度(A/dm2 ) 0.1 、0.5 、2、5 、10、2
0、30 陽極材料 鉄板 攪拌方法 カソードロッカー その結果得られたメッキ被膜における電流密度と外観と
の関係及び電流密度とFe共析率との関係を表6、表7
に示す。なお、外観は目視によるもの(表中に判定基準
を示している)であり、共析率はメッキ被膜を剥離して
原子吸光分析法により定量した値である。
【0026】
【表6】
【0027】
【表7】
【0028】クロメート処理 上記条件で得られたメッキ皮膜に対して銀無し黒色クロ
メート皮膜を形成させるためにクロメート処理を行っ
た。クロメート浴は本願の出願人であるユケン工業株式
会社から「メタス・ウルトラメート銀無し637」とい
う商品名で市販されているクロメート処理液を100m
l/lに希釈して調製された。浴温度及び処理時間はそ
れぞれ20−25℃及び40−60秒である。なお、亜
鉛−鉄合金中の鉄含有率が0.3−0.6%以外では銀
無し黒色クロメート皮膜は得られないことが知られてい
るので、鉄含有率がこの範囲内にないメッキ皮膜(メッ
キ浴No. 1−8によって得られるもの)については対象
外とした。このようにして得られた銀無し黒色クロメー
ト皮膜の外観の目視測定結果を表8に示す。
メート皮膜を形成させるためにクロメート処理を行っ
た。クロメート浴は本願の出願人であるユケン工業株式
会社から「メタス・ウルトラメート銀無し637」とい
う商品名で市販されているクロメート処理液を100m
l/lに希釈して調製された。浴温度及び処理時間はそ
れぞれ20−25℃及び40−60秒である。なお、亜
鉛−鉄合金中の鉄含有率が0.3−0.6%以外では銀
無し黒色クロメート皮膜は得られないことが知られてい
るので、鉄含有率がこの範囲内にないメッキ皮膜(メッ
キ浴No. 1−8によって得られるもの)については対象
外とした。このようにして得られた銀無し黒色クロメー
ト皮膜の外観の目視測定結果を表8に示す。
【0029】
【表8】
【0030】結果 表6からわかるように、No. 1−21の全ての浴につい
て0.1−30A/dm2 の全電流密度範囲において良
好な光沢メッキ皮膜が得られる。表7からわかるよう
に、No. 9−21の浴については電流密度の変化に伴う
Fe共析率の変動は極めて小さくなっている。また、表
6及び表8からわかるように、従来の浴から得られるメ
ッキ皮膜(特に高電流密度側のもの)については、光沢
性を有するものでも良好な銀無し黒色クロメート皮膜が
形成されないものもあるが、この発明のNo. 9−21の
浴から得られるメッキ皮膜については、全て良好な外観
を有する銀無し黒色クロメート皮膜が形成されている。
一般に良好な外観を有するクロメート皮膜は優れた耐蝕
性を発揮することが知られているので、この発明の浴か
ら得られる亜鉛−鉄合金メッキは耐蝕性の面からも優れ
たものと言えよう。さらに、表5及び表6においてNo.
11、14、17、20及び21の浴に注目するとわか
るが、この発明のメッキ浴ではバニリン(芳香族カルボ
ニル化合物)、ポリビニルアルコール、チオ尿素等の光
沢助剤を全く使用しなくても良好な亜鉛−鉄合金メッキ
皮膜が得られる。
て0.1−30A/dm2 の全電流密度範囲において良
好な光沢メッキ皮膜が得られる。表7からわかるよう
に、No. 9−21の浴については電流密度の変化に伴う
Fe共析率の変動は極めて小さくなっている。また、表
6及び表8からわかるように、従来の浴から得られるメ
ッキ皮膜(特に高電流密度側のもの)については、光沢
性を有するものでも良好な銀無し黒色クロメート皮膜が
形成されないものもあるが、この発明のNo. 9−21の
浴から得られるメッキ皮膜については、全て良好な外観
を有する銀無し黒色クロメート皮膜が形成されている。
一般に良好な外観を有するクロメート皮膜は優れた耐蝕
性を発揮することが知られているので、この発明の浴か
ら得られる亜鉛−鉄合金メッキは耐蝕性の面からも優れ
たものと言えよう。さらに、表5及び表6においてNo.
11、14、17、20及び21の浴に注目するとわか
るが、この発明のメッキ浴ではバニリン(芳香族カルボ
ニル化合物)、ポリビニルアルコール、チオ尿素等の光
沢助剤を全く使用しなくても良好な亜鉛−鉄合金メッキ
皮膜が得られる。
【0031】上記具体例は発明の内容をわかりやすく説
明するためのものであり、発明の範囲を制限するもので
はない。る。
明するためのものであり、発明の範囲を制限するもので
はない。る。
Claims (1)
- 【請求項1】 Zn化合物と、水酸化アルカリと、Fe
(II,III)の塩と、このFe塩を可溶化するため
の錯化剤と、光沢剤とを含有するジンケート型亜鉛−鉄
合金メッキ浴であって、前記光沢剤が、 【化1】 の一般式で示されるチオ尿素誘導体をC1−C4のアル
キル基を有するアルキル化剤によって四級化した化合物
と、ポリアルキレンポリアミンの塩基性窒素原子をC1
−C3のアルキル基によって部分的にアルキル化したア
ルキル化ポリアルキレンポリアミンとを含有するジンケ
ート型亜鉛−鉄合金メッキ浴。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23221991A JPH05112889A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | ジンケート型亜鉛−鉄合金メツキ浴 |
| EP19920307553 EP0531015A3 (en) | 1991-08-19 | 1992-08-18 | Zincate type zinc-iron alloy electroplating bath |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23221991A JPH05112889A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | ジンケート型亜鉛−鉄合金メツキ浴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112889A true JPH05112889A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=16935853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23221991A Pending JPH05112889A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | ジンケート型亜鉛−鉄合金メツキ浴 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0531015A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05112889A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1099780A2 (en) | 1999-11-10 | 2001-05-16 | Nihon Hyomen Kagaku Kabushiki Kaisha | Surface treating agent |
| CN107502925A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-22 | 娄如祥 | 水性氯化物镀锌光亮剂 |
| US20220411950A1 (en) * | 2019-12-11 | 2022-12-29 | Yuken Industry Co., Ltd. | Alkaline zinc-iron plating bath |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1117177C (zh) * | 1999-01-21 | 2003-08-06 | 马冲 | 镀锌光亮剂主剂及用其组成的光亮剂 |
| GB0211965D0 (en) * | 2002-05-24 | 2002-07-03 | Highland Electroplaters Ltd | Coating process |
| EP2784189A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | Coventya SAS | Electroplating bath for zinc-iron alloys, method for depositing zinc-iron alloy on a device and such a device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02141596A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Yuken Kogyo Kk | ジンケート型亜鉛合金メッキ浴 |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP23221991A patent/JPH05112889A/ja active Pending
-
1992
- 1992-08-18 EP EP19920307553 patent/EP0531015A3/en not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1099780A2 (en) | 1999-11-10 | 2001-05-16 | Nihon Hyomen Kagaku Kabushiki Kaisha | Surface treating agent |
| CN107502925A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-22 | 娄如祥 | 水性氯化物镀锌光亮剂 |
| US20220411950A1 (en) * | 2019-12-11 | 2022-12-29 | Yuken Industry Co., Ltd. | Alkaline zinc-iron plating bath |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0531015A3 (en) | 1993-09-22 |
| EP0531015A2 (en) | 1993-03-10 |
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