JPH07258859A - 軽金属を前処理する浴、そのためのプロセス及び製造した製品 - Google Patents

軽金属を前処理する浴、そのためのプロセス及び製造した製品

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JPH07258859A
JPH07258859A JP5083118A JP8311893A JPH07258859A JP H07258859 A JPH07258859 A JP H07258859A JP 5083118 A JP5083118 A JP 5083118A JP 8311893 A JP8311893 A JP 8311893A JP H07258859 A JPH07258859 A JP H07258859A
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JP
Japan
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bath
water
product
phosphoric acid
drum
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JP5083118A
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English (en)
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Franz Rieger Jr
リーゲル ジュニア フランツ
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FRANZ RIEGER METALLVEREDELUNG
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FRANZ RIEGER METALLVEREDELUNG
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C18/1803—Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces
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    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 化学析出工程が先行技術よりかなり少なくな
る浴及びプロセスを提供する。環境汚染が少なくなるプ
ロセスを提供する。再現性が高く“均一電着性”が高く
経済的で適用し易いプロセスを提供する。 【構成】 無電解（化学）金属析出を行うより前に酸化
物層を形成するための軽金属前処理浴はリン酸含有水浴
である。この浴は以下のニッケル無電解析出プロセスで
使用する。(1) 煮沸脱脂、(2) すすぎ、(3) 酸洗い、
(4) すすぎ、(5) リン酸含有水浴内での処理、(6) 水
洗、(7) 化学ニッケルめっき、(8) すすぎ。軽金属製品
をドラム１５に詰め込み、このドラム１５を前処理浴に
浸漬して回転させる。電流と電圧はドラム１５の非回転
部分に装着した軽金属棒２２に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽金属を前処理する浴
であって、かかる金属に無電解金属析出するより前に酸
化物を形成する浴、この浴を用いたプロセス及びこれに
より製造した製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】軽金属を前処理するライサー(Licer) 浴
はドイツ特許第 3 246 323号第２欄43〜45行により知ら
れている。“ライサー (Licer)”との言葉は電気めっき
の専門用語、即ち“滑らかにする、研磨する”を意味す
るフランス語の“リセ（lisser) ”に由来する。このド
イツ特許では、ニッケルで直接電気めっきする前のアル
ミニウム及びアルミニウム合金製品を前処理するのに浴
が使用されている。本発明でも、ニッケル層はドイツ特
許（第３欄第１段落参照）に記載された値で、ニッケル
陽極を陽極として用いて析出してある。
【０００３】電気めっきでは、枠に吊り下げた製品を浴
内に浸漬し、或は振動機、ドラム等の塊状材料容器に製
品を入れ、この容器を浴内に下げて塊状材料を処理する
可能性がある。このプロセスの間少なくともドラムのケ
ーシングが回転し、塊状材料が転動し相互に落下する。
この作業は統計的に行われる。別のプロセスでは材料が
かごと一緒にかご内で振動し、その際諸部分が相互に統
計的に転動する。
【０００４】統計的プロセスというのは、電気分野の幾
何学、液体の流入挙動、流出挙動等が統計的にのみ理解
されることを含んでいるので、ドラムはかなり限定的に
使用される。例えば、塊状材料が相互に転動し落下する
とき前処理浴内で生じるのは統計的に分布した点接解だ
けである。同じことは振動プロセスにも当てはまる。
【０００５】外部電流を用いて電気めっきして金属析出
するのとは別に、外部電流を用いない無電解（化学）金
属析出もある。両技術とも所期の目的は同じであり、つ
まり金属を析出することではあるが技術自体は非常に異
なる。ニッケル、銅、金等の化学析出浴はシュロッター
（Schlotter)、ブラースベルク(Blasberg)、エム＋ティ
ー(M＋T)、その他の会社で生産されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は幾つかの目的
を有する。一つの目的は、化学析出工程が先行技術より
かなり少なくなる浴及びプロセスを提供することであ
る。その他の目的は、“すくい出し”が少なく、浴の保
持時間が長いために生じる環境汚染が少なくなるプロセ
スを提供すること、そして再現性が高く“均一電着性”
が高く経済的で適用し易いプロセスを提供することであ
る。本発明は塊状材料の場合に有利なプロセスを提供す
る。更に本発明の目的は、この浴とこのプロセスとを用
いて軽金属製品を製造することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の浴は、
軽金属を前処理する浴であって、前記軽金属上に無電解
金属析出を行うより前に酸化物層を形成し、リン酸含有
水浴からなるものである。
【０００８】請求項２の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記浴が水中にリン酸のみ含有するものであ
る。
【０００９】請求項３の発明の浴は、請求項２のものに
おいて、前記浴が水中に100 〜550g/L のリン酸を含有
したものである。
【００１０】請求項４の発明の浴は、請求項３のものに
おいて、前記浴が150 〜500 g/L のリン酸を含有したも
のである。
【００１１】請求項５の発明の浴は、請求項４のものに
おいて、前記浴が200 〜450 g/L のリン酸を含有したも
のである。
【００１２】請求項６の発明の浴は、請求項４のものに
おいて、前記浴が300 g/L ±30％のリン酸を含有したも
のである。
【００１３】請求項７の発明の浴は、請求項６のものに
おいて、前記浴が300 g/L ±20％のリン酸を含有したも
のである。
【００１４】請求項８の発明の浴は、請求項６のものに
おいて、前記浴が300 g/L ±10％のリン酸を含有したも
のである。
【００１５】請求項９の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記浴が外部電流を用いて金属析出する場合に
使用するのと同じ浴であるものである。
【００１６】請求項10の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記浴の水が伝導度水であるものである。
【００１７】請求項11の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記浴の水が蒸留水であるものである。
【００１８】請求項12の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記浴の水が脱イオン水であるものである。
【００１９】請求項13の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記浴の水が完全脱塩水であるものである。
【００２０】請求項14の発明の浴は、請求項１のものに
おいて、前記リン酸からハロゲンが除去してあるもので
ある。
【００２１】請求項15の発明のプロセスは、無電解金属
析出を行うより前に酸化物層を形成する軽金属前処理プ
ロセスであって、かかる軽金属製品をリン酸含有水浴内
で処理することを含むものである。
【００２２】請求項16の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程が、請求項 のものにおい
て水中にリン酸のみ含有した水浴内で前記製品を処理す
ることを含むものである。
【００２３】請求項17の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程が100〜550 g/L のリン酸
を含有した水浴内で前記製品を処理することを含むもの
である。
【００２４】請求項18の発明のプロセスは、請求項17の
ものにおいて、前記水浴が150 〜500 g/L のリン酸を含
有したものである。
【００２５】請求項19の発明のプロセスは、請求項18の
ものにおいて、前記水浴が200 〜450 g/L のリン酸を含
有したものである。
【００２６】請求項20の発明のプロセスは、請求項17の
ものにおいて、前記水浴が300 g/L±30％のリン酸を含
有したものである。
【００２７】請求項21の発明のプロセスは、請求項20の
ものにおいて、前記水浴が300 g/L±20％のリン酸を含
有したものである。
【００２８】請求項22の発明のプロセスは、請求項20の
ものにおいて、前記水浴が300 g/L±10％のリン酸を含
有したものである。
【００２９】請求項23の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程が伝導度水を含有した水浴
内で前記製品を処理することを含むものである。
【００３０】請求項24の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程が蒸留水を含有した水浴内
で前記製品を処理することを含むものである。
【００３１】請求項25の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程が脱イオン水を含有した水
浴内で前記製品を処理することを含むものである。
【００３２】請求項26の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程が完全脱塩水を含有した水
浴内で前記製品を処理することを含むものである。
【００３３】請求項27の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記処理工程がハロゲンを除去したリン
酸を含有した水浴内で前記製品を処理することを含むも
のである。
【００３４】請求項28の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記軽金属をアルミニウム、アルミニウ
ム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン及び
チタン合金の群から選定したものである。
【００３５】請求項29の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に前記浴を撹拌することを含むもので
ある。
【００３６】請求項30の発明のプロセスは、請求項29の
ものにおいて、前記撹拌工程がポンプ手段を用いて前記
浴を撹拌することを含むものである。
【００３７】請求項31の発明のプロセスは、請求項29の
ものにおいて、前記撹拌工程が吹込空気を用いて前記浴
を撹拌することを含むものである。
【００３８】請求項32の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に前記浴を10〜45℃の温度範囲に維持
することを含むものである。
【００３９】請求項33の発明のプロセスは、請求項32の
ものにおいて、前記温度範囲が15〜35℃であるものであ
る。
【００４０】請求項34の発明のプロセスは、請求項32の
ものにおいて、前記温度範囲が17〜30℃であるものであ
る。
【００４１】請求項35の発明のプロセスは、請求項32の
ものにおいて、前記温度範囲が約20〜25℃であるもので
ある。
【００４２】請求項36の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に、３〜20分の処理時間の間前記浴内
で前記製品を処理することを含むものである。
【００４３】請求項37の発明のプロセスは、請求項36の
ものにおいて、前記処理時間が４〜15分であるものであ
る。
【００４４】請求項38の発明のプロセスは、請求項36の
ものにおいて、前記処理時間が５〜10分であるものであ
る。
【００４５】請求項39の発明のプロセスは、請求項36の
ものにおいて、前記処理時間が６〜７分であるものであ
る。
【００４６】請求項40の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に、ドラム内で前記製品を処理し、前
記ドラムに印加する電圧をゆっくり高めることを含むも
のである。
【００４７】請求項41の発明のプロセスは、請求項40の
ものにおいて、前記電圧を10秒±40％につき1 ボルト±
20％高めるものである。
【００４８】請求項42の発明のプロセスは、請求項41の
ものにおいて、前記電圧を10秒±20％につき1 ボルト±
20％高めるものである。
【００４９】請求項43の発明のプロセスは、請求項40の
ものにおいて、前記電圧印加工程が、最終電圧が約90ボ
ルト以下の範囲となるまで印加電圧をゆっくり高めるこ
とを含むものである。
【００５０】請求項44の発明のプロセスは、請求項43の
ものにおいて、前記最終電圧が５〜25ボルトであるもの
である。
【００５１】請求項45の発明のプロセスは、請求項45の
ものにおいて、前記最終電圧が10〜20ボルトであるもの
である。
【００５２】請求項46の発明のプロセスは、請求項43の
ものにおいて、前記最終電圧が高合金軽金属合金の場合
よりも純軽金属合金の場合の方が低いものである。
【００５３】請求項47の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に、低μｍ範囲の厚さの層を析出する
ことを含むものである。
【００５４】請求項48の発明のプロセスは、請求項47の
ものにおいて、前記層が１μｍより薄いものである。
【００５５】請求項49の発明のプロセスは、請求項48の
ものにおいて、前記層が0.5 μｍより薄いものである。
【００５６】請求項50の発明のプロセスは、請求項49の
ものにおいて、前記層が数原子膜厚であるものである。
【００５７】請求項51の発明のプロセスは、請求項47の
ものにおいて、更に、連続した層を析出することを含む
ものである。
【００５８】請求項52の発明のプロセスは、請求項47の
ものにおいて、更に、島を形成する層を析出することを
含むものである。
【００５９】請求項53の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に、前記製品を無電解浴に導入する前
に前記製品を一定期間貯蔵することを含むものである。
【００６０】請求項54の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、更に、ドラムを用いて金属析出するため
前記製品を無電解浴内で追加処理することを含むもので
ある。
【００６１】請求項55の発明のプロセスは、請求項36の
ものにおいて、更に、前記製品をドラム内で処理し、請
求項 のものにおいて前記ドラムに印加する電圧をゆっ
くり高めることを含むものである。
【００６２】請求項56の発明のプロセスは、請求項15の
ものにおいて、前記水浴内に位置する塊状材料容器内で
前記製品を処理することを含むものである。
【００６３】請求項57の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、前記塊状材料容器が回転ドラムからなる
ものである。
【００６４】請求項58の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、前記水浴内に前記塊状材料容器を完全に
浸漬することを含むものである。
【００６５】請求項59の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、前記水浴内に前記塊状材料容器を半分以
上浸漬することを含むものである。
【００６６】請求項60の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、少なくとも実質的にプラスチックからな
る塊状材料容器を使用することを含むものである。
【００６７】請求項61の発明のプロセスは、請求項60の
ものにおいて、完全にプラスチックからなる塊状材料容
器を使用することを含むものである。
【００６８】請求項62の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、前記塊状材料容器の下側範囲に非回転式
軽金属棒を設け、前記軽金属棒に電圧を印加することを
含むものである。
【００６９】請求項63の発明のプロセスは、請求項62の
ものにおいて、前記軽金属棒を前記塊状材料容器の非回
転部分に装着することを含むものである。
【００７０】請求項64の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、前記塊状材料容器を１回転につき２〜15
秒の速さで回転させることを含むものである。
【００７１】請求項65の発明のプロセスは、請求項56の
ものにおいて、前記塊状材料容器が振動装置からなるも
のである。
【００７２】請求項66の発明のプロセスは、請求項32の
ものにおいて、更に、３〜20分の処理時間の間前記製品
を前記浴内で処理することを含むものである。
【００７３】請求項67の発明のプロセスは、請求項66の
ものにおいて、更に、前記製品をドラム内で処理し、前
記ドラムに印加する電圧をゆっくり高めることを含むも
のである。
【００７４】請求項68の発明のプロセスは、請求項67の
ものにおいて、更に、低μｍ範囲の厚さの層を析出する
ことを含むものである。
【００７５】請求項69の発明の軽金属製品は、リン酸含
有水浴内で前処理し、次に無電解金属析出浴内で処理す
ることにより製造した金属層を有するものである。
【００７６】請求項70の発明の軽金属製品は、請求項69
のものにおいて、前記金属層をニッケルと、NiP 及びNi
B を含有したニッケル合金との群から選定したものであ
る。
【００７７】請求項71の発明の軽金属製品は、請求項69
のものにおいて、前記金属層が、SiC 包接物(inclusion
s)、PTFE包接物(inclusions)、BC包接物及(inclusions)
びAlO包接物を有するNiP の群から選定した分散層であ
るものである。
【００７８】
【作用】本発明によれば、上記の目的が、無電解化学金
属析出を行うより前にリン酸含有水浴内で酸化物を形成
する軽金属処理法により達成される。本発明による浴及
び前処理プロセスは、塊状材料の場合、製品を塊状材料
容器に入れ、塊状材料容器を前処理浴に浸漬することに
より有利なものになる。塊状材料容器は好ましくは回転
ドラム又は振動装置である。
【００７９】浴は有利には水中にリン酸のみ含有するこ
とができる。或は、浴は以下の範囲内で水中にリン酸を
含有することができる：100 〜550 g/L 又は150 〜500
g/L又は200 〜450 g/L 又は300 g/L ±30％又は300 g/L
±20％又は300 g/L ±10％。このリン酸はハロゲンが
除去してある。
【００８０】水浴の水は伝導度水、蒸留水、脱イオン水
又は完全脱塩水とすることができる。前処理に適した軽
金属はアルミニウム、マグネシウム、チタン及びそれら
の合金を含む。
【００８１】意外なことに本発明による無電解（化学）
析出用前処理浴は電気めっき析出技術で用いるものと同
タイプであり、すばらしい成果をおさめる。発明による
前処理浴はニッケルの無電解析出を可能とするだけでな
く、銅や、貴金属中少なくとも金について使用すること
ができる。銅及び金の析出層は純粋である。ニッケル析
出層は−ニッケル浴に応じて−純粋とすることができ、
だが主としてニッケル及びリン15％以下の合金とされ
る。ニッケル及びリンに加え、多くの場合、ホウ素も使
われる。分散層も発明により析出しておくことができ
る。分散層はSiC 包接物(inclusions)及び／又はPTFE包
接物(inclusions)及び／又はBC包接物(inclusions)及び
／又はAl O包接物(inclusions)を有するNiP とすること
ができる。
【００８２】
【実施例】好ましい実施例を詳細に説明する。
【００８３】ニッケルの化学析出には従来以下の工程が
必要であった：(1) 煮沸脱脂、(2)すすぎ、(3）酸洗
い、(4) すすぎ、(5) 亜鉛酸洗い、(6) すすぎ、(7) 工
程(3)〜(6) の反復、(8) 予備ニッケルめっき、(9) 化
学ニッケルめっき、(10)すすぎ。亜鉛酸洗いの代りにス
ズ酸塩洗い又は混合金属酸洗いも適用されている。
【００８４】発明による浴を使用した好ましい実施例で
はニッケルの化学析出工程は以下の通りである：(1) 煮
沸脱脂、(2) すすぎ、(3) 酸洗い、(4) すすぎ、 (5)発
明による浴内での処理、(6) 水洗、(7) 化学ニッケルめ
っき、(8) すすぎ。
【００８５】低μｍ範囲の前処理層が軽金属上に析出す
る。それは１μｍ又は0.5 μｍより薄くすることができ
又は数原子膜厚とすることができる。この層は連続させ
ることができ又はこの層は島を形成することができる。
前処理層は多孔質であり、或る場合には柱状通路を有
し、該通路が外部から素地の方に延び、しばしば素地に
達している。別の場合にはこの層が空洞を有する。これ
ら２層が混在したものも存在する。
【００８６】先行技術によるシアン化物浴と無シアン化
物浴は非常に粘性である。浴液が“涙”のように製品に
付着する。従って浴から液が“すくい出”される率は高
い。発明によれば水ですすぐことができ、必要ならこの
水に洗浄剤を加えることができるので、すくい出し率は
ほぼゼロである。又、先行技術によるシアン化物浴によ
り生成するゲルは製品に付着し続け、製品が浴から上に
上げられたとき反応し続ける。発明によれば製品が浴か
ら引き上げられると反応はそこで終了する。
【００８７】本プロセスは市販の全ての化学浴に適して
いるのではない。かかる金属析出技術において従来必要
であったので、有益な浴は、それらがさまざまな安定剤
を有するので、捜し出されるに違いない。少なくとも本
発明はシュロッター・カンパニー(Schlotter Company)
のスロトリック(SLOTORIC)浴を用いている。
【００８８】前処理が行われる槽に関し浴は事実上何ら
特別の条件も要求しない。ゴム引鋼槽、プラスチック槽
及び特殊鋼槽を使用することができる。
【００８９】製品は、浴内で処理後、無電解化学金属析
出浴に直接導入することができ又は一定期間貯蔵するこ
とができる。必要なら製品は単に水ですすぎ、次に化学
金属析出浴に導入することができる。
【００９０】発明による以下の前処理において、製品は
ドラム内でニッケル等の希望する金属層を被覆すること
ができる。次に製品は枠に掛け、ニッケルめっき浴等の
無電解金属析出浴に吊り下げられる。塊状製品の場合ド
ラム内での金属析出はそれ自体一層経済的であろう。
【００９１】意外なことにドラムプロセスは前処理にも
適用することができる。製品はドラム内のリン酸含有水
浴内で前処理される。勿論この目的のためにはドラムに
電圧を印加する必要がある。ドラムプロセスは、前処理
の間、そして金属析出の間も塊体がドラム内を不規則に
動くのではあるが適用することができる。塊体は、枠に
掛けた場合可能であるように浴内の所定位置に固定して
おくことはできない。
【００９２】浸漬ドラムが図１に示してある。このドラ
ム15はプラスチック製であり、穴21を有し、この穴によ
り前処理浴はドラム15内の塊状材料30と接触することが
できる。ドラムは支持ケージ10内で回転可能に保持して
あり、該ケージが前支承板14と後支承板13とを有し、両
板は上ロッド27及び下ロッド12により空間位置で保持し
てある。ドラム15は前支承板14の前支承部16と後支承板
13の後支承部17’とで回転可能に保持してある。
【００９３】回転駆動部17は下プーリ19と上プーリ18と
を有する。
【００９４】Ｖベルト20がプーリ18、19に結合してあ
る。回転駆動部はプーリ18に結合した電動機31により駆
動される。電極26が電動機31に接続してあり、電動機に
動力を供給し、ドラムを回転させる。電極26はドラム支
持ロッド11により支えてあり、該ロッドからドラム15が
吊り下げてある。
【００９５】軽金属棒22はドラム15内の塊状材料30に接
触するよう位置決めしてあり、ドラム15を完全に又は部
分的に浴内に浸漬して材料が前処理浴内で処理される。
【００９６】軽金属棒は中空絶縁管23の下向きに曲げた
端部28に装着してある。絶縁管23内の電線25が電極24か
ら軽金属棒22へと電圧及び電流を送る。管23は前支承部
16の開口部29に挿通して支持ロッド11により支えてあ
り、該ロッドがドラム15と一緒に回転することはない。
【００９７】ドラム15に代え振動機を用いて前処理浴内
で塊状材料を動かすことができる。振動機構成はドラム
構成と類似している。回転ドラム15の代りに、塊状材料
30及び軽金属棒を含むかごが振動要素上で支えてある。
軽金属棒は絶縁管の一端に装着してあり、絶縁管の他端
は振動かごも支持する支持ロッドにより支えてある。電
流と電圧は絶縁管の内部に延設した電線を通して軽金属
棒に印加される。
【００９８】本プロセスでは浴用塊状材料ドラム15が使
用され、印加電圧がゆっくり高められる。本プロセスを
実施する際塊状材料30は塊状材料容器（ドラム）15に詰
め込まれる。ドラム15が前処理浴内に下げられ、浴は塊
状材料30内に浸透することができ、電流と電圧は軽金属
棒22を通してドラムに印加される。この棒はアルミニウ
ム製又はチタン製とすることができる。ドラム15は半分
以上乃至完全に浴に浸漬される。塊状材料容器は実質的
に又は完全にプラスチック製である。軽金属棒22はドラ
ムの低い範囲に置かれ、ドラムに電圧を印加し、回転し
ない。軽金属棒22はドラム15の非回転部分（支持ロッド
11）に装着してある。ドラム15は１回転に２〜15秒必要
とする。軽金属棒22が相手電極（通常ニッケル）の析出
材料で過度に厚く被膜されるようになると棒は再び引き
出して表面が清浄にされる。
【００９９】印加電圧は10秒±20％につき１ボルト±20
％の割合で上昇する。電圧は10秒±40％秒につき１ボル
ト±40％範囲内の割合で上昇させることもできる。最終
電圧は約90ボルト以下の範囲内とすることができるが、
好ましはそれより低い範囲、つまり５〜25ボルトの範
囲、望ましくは10〜20ボルトの範囲とすることができ
る。最終電圧は高合金軽金属合金の場合よりも純軽金属
合金の場合の方が低い。
【０１００】無電解（化学）プロセスと電気めっきプロ
セスは幾つか共通の特徴を有するが、無電解析出プロセ
スには幾つか重要な利点がある。本発明による無電解析
出法は電気めっきで使用されるのと同じ前処理浴を使用
する。先行技術による化学析出法に記載された工程とは
異なり、発明による無電解析出工程は流線形である。先
行技術の工程３〜６を反復する必要がない。この反復を
数えないとしても、本発明によれば僅か８工程である。
【０１０１】更に、プロセスが短縮されるだけでなく、
本発明による前処理浴は電気めっき及び先行技術の化学
浴プロセスを超える別の重要な利点をもたらす。被めっ
き製品は工程(6) 、即ち水洗の直後に化学ニッケルめっ
き浴に導入する必要がない。むしろ、１ヶ月前後の間製
品を貯蔵し、それを再びすすぎ、次に化学ニッケルめっ
き浴に導入することができる。貯蔵の間、ニッケルを化
学析出すべき範囲は皮脂等と接触させてはならない。発
明によるプロセスを適用すると製品を保護ガス等内で保
存する必要がない。このことから無電解析出プロセスは
タイミングの点で易適応性を得る。塊状材料ドラムは前
処理浴内でもニッケルめっき浴内でも使用されるので、
ドラムプロセスを適用して塊を前処理し、次にニッケル
を析出することができる。
【０１０２】無電解析出法の肯定的特性はプロセスの改
良に限定されてはいない。塊状材料ドラムを前処理浴内
とニッケルめっき浴内の両方で使用する場合でさえ優れ
た最終的処理結果が得られる。本プロセスはきわめて効
果的であるので、前処理浴とニッケルめっき浴の両方で
材料を（ドラムを用いて）塊処理するにも拘らず金属析
出の品質は厚さ、均一性及び密着性の点で優れている。
【０１０３】本発明においては以下の実施態様を採用す
ることも可能である。
【０１０４】１．無電解金属析出を行うより前に酸化物
層を形成した軽金属製品をリン酸含有水浴内で処理する
場合に、前記浴を撹拌すること、この撹拌工程をポンプ
手段を用いて行うこと。この撹拌工程を吹込空気を用い
て行うこと。
【０１０５】２．無電解金属析出を行うより前に酸化物
層を形成した軽金属製品をリン酸含有水浴内で処理する
場合に、前記浴を10〜45℃の温度範囲に維持すること、
前記温度範囲を15〜35℃に維持すること、前記温度範囲
を17〜30℃に維持すること、前記温度範囲を約20〜25℃
に維持すること、更に、３〜20分の処理時間の間前記浴
内で前記製品を処理すること、前記処理時間を４〜15分
にすること、前記処理時間を５〜10分にすること、前記
処理時間を６〜７分にすること。
【０１０６】３．前記浴を10〜45℃の温度範囲に維持し
て軽金属製品をリン酸含有水浴内で処理する場合に、更
に、３〜20分の処理時間の間前記製品を前記浴内で処理
すること。
【０１０７】
【発明の効果】本発明によれば、化学析出工程が先行技
術よりかなり少なくなる浴及びプロセスを提供すること
が可能になり、液の“すくい出し”が少なくなり、浴の
保持時間が長いために生じる環境汚染が少なくなる。ま
た、再現性が高く“均一電着性”が高く経済的で適用し
易いプロセスを提供することができる。さらに、塊状材
料の場合に有利なプロセスとそのプロセスを用いた軽金
属製品を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明による浴に浸漬可能な塊状材料ドラムを、
ドラム内の軽金属棒及び塊状材料を示すため一部切欠い
て示す側面図である。
【符号の説明】
１５ ドラム ２２ 金属棒 ３０ 塊状材料

Claims (71)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軽金属を前処理する浴であって、前記軽
    金属上に無電解金属析出を行うより前に酸化物層を形成
    し、リン酸含有水浴からなる浴。
  2. 【請求項２】 前記浴が水中にリン酸のみ含有した請求
    項１記載の浴。
  3. 【請求項３】 前記浴が水中に100 〜550 g/L のリン酸
    を含有した請求項２記載の浴。
  4. 【請求項４】 前記浴が150 〜500 g/L のリン酸を含有
    した請求項３記載の浴。
  5. 【請求項５】 前記浴が200 〜450 g/L のリン酸を含有
    した請求項４記載の浴。
  6. 【請求項６】 前記浴が300 g/L ±30％のリン酸を含有
    した請求項４記載の浴。
  7. 【請求項７】 前記浴が300 g/L ±20％のリン酸を含有
    した請求項６記載の浴。
  8. 【請求項８】 前記浴が300 g/L ±10％のリン酸を含有
    した請求項６記載の浴。
  9. 【請求項９】 前記浴が外部電流を用いて金属析出する
    場合に使用するのと同じ浴である請求項１記載の浴。
  10. 【請求項１０】 前記浴の水が伝導度水である請求項１
    記載の浴。
  11. 【請求項１１】 前記浴の水が蒸留水である請求項１記
    載の浴。
  12. 【請求項１２】 前記浴の水が脱イオン水である請求項
    １記載の浴。
  13. 【請求項１３】 前記浴の水が完全脱塩水である請求項
    １記載の浴。
  14. 【請求項１４】 前記リン酸からハロゲンが除去してあ
    る請求項１記載の浴。
  15. 【請求項１５】 無電解金属析出を行うより前に酸化物
    層を形成する軽金属前処理プロセスであって、かかる軽
    金属製品をリン酸含有水浴内で処理することを含むプロ
    セス。
  16. 【請求項１６】 前記処理工程が、水中にリン酸のみ含
    有した水浴内で前記製品を処理することを含む請求項15
    記載のプロセス。
  17. 【請求項１７】 前記処理工程が100 〜550 g/L のリン
    酸を含有した水浴内で前記製品を処理することを含む請
    求項15記載のプロセス。
  18. 【請求項１８】 前記水浴が150 〜500 g/L のリン酸を
    含有した請求項17記載のプロセス。
  19. 【請求項１９】 前記水浴が200 〜450 g/L のリン酸を
    含有した請求項18記載のプロセス。
  20. 【請求項２０】 前記水浴が300 g/L ±30％のリン酸を
    含有した請求項17記載のプロセス。
  21. 【請求項２１】 前記水浴が300 g/L ±20％のリン酸を
    含有した請求項20記載のプロセス。
  22. 【請求項２２】 前記水浴が300 g/L ±10％のリン酸を
    含有した請求項20記載のプロセス。
  23. 【請求項２３】 前記処理工程が伝導度水を含有した水
    浴内で前記製品を処理することを含む請求項15記載のプ
    ロセス。
  24. 【請求項２４】 前記処理工程が蒸留水を含有した水浴
    内で前記製品を処理することを含む請求項15記載のプロ
    セス。
  25. 【請求項２５】 前記処理工程が脱イオン水を含有した
    水浴内で前記製品を処理することを含む請求項15記載の
    プロセス。
  26. 【請求項２６】 前記処理工程が完全脱塩水を含有した
    水浴内で前記製品を処理することを含む請求項15記載の
    プロセス。
  27. 【請求項２７】 前記処理工程がハロゲンを除去したリ
    ン酸を含有した水浴内で前記製品を処理することを含む
    請求項15記載のプロセス。
  28. 【請求項２８】 前記軽金属をアルミニウム、アルミニ
    ウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン及
    びチタン合金の群から選定した請求項15記載のプロセ
    ス。
  29. 【請求項２９】 更に前記浴を撹拌することを含む請求
    項15記載のプロセス。
  30. 【請求項３０】 前記撹拌工程がポンプ手段を用いて前
    記浴を撹拌することを含む請求項29記載のプロセス。
  31. 【請求項３１】 前記撹拌工程が吹込空気を用いて前記
    浴を撹拌することを含む請求項29記載のプロセス。
  32. 【請求項３２】 更に前記浴を10〜45℃の温度範囲に維
    持することを含む請求項15記載のプロセス。
  33. 【請求項３３】 前記温度範囲が15〜35℃である請求項
    32記載のプロセス。
  34. 【請求項３４】 前記温度範囲が17〜30℃である請求項
    32記載のプロセス。
  35. 【請求項３５】 前記温度範囲が約20〜25℃である請求
    項32記載のプロセス。
  36. 【請求項３６】 更に、３〜20分の処理時間の間前記浴
    内で前記製品を処理することを含む請求項15記載のプロ
    セス。
  37. 【請求項３７】 前記処理時間が４〜15分である請求項
    36記載のプロセス。
  38. 【請求項３８】 前記処理時間が５〜10分である請求項
    36記載のプロセス。
  39. 【請求項３９】 前記処理時間が６〜７分である請求項
    36記載のプロセス。
  40. 【請求項４０】 更に、ドラム内で前記製品を処理し、
    前記ドラムに印加する電圧をゆっくり高めることを含む
    請求項15記載のプロセス。
  41. 【請求項４１】 前記電圧を10秒±40％につき1 ボルト
    ±20％高める請求項40記載のプロセス。
  42. 【請求項４２】 前記電圧を10秒±20％につき1 ボルト
    ±20％高める請求項41記載のプロセス。
  43. 【請求項４３】 前記電圧印加工程が、最終電圧が約90
    ボルト以下の範囲となるまで印加電圧をゆっくり高める
    ことを含む請求項40記載のプロセス。
  44. 【請求項４４】 前記最終電圧が５〜25ボルトである請
    求項43記載のプロセス。
  45. 【請求項４５】 前記最終電圧が10〜20ボルトである請
    求項43記載のプロセス。
  46. 【請求項４６】 前記最終電圧が高合金軽金属合金の場
    合よりも純軽金属合金の場合の方が低い請求項43記載の
    プロセス。
  47. 【請求項４７】 更に、低μｍ範囲の厚さの層を析出す
    ることを含む請求項15記載のプロセス。
  48. 【請求項４８】 前記層が１μｍより薄い請求項47記載
    のプロセス。
  49. 【請求項４９】 前記層が0.5 μｍより薄い請求項48記
    載のプロセス。
  50. 【請求項５０】 前記層が数原子膜厚である請求項49記
    載のプロセス。
  51. 【請求項５１】 更に、連続した層を析出することを含
    む請求項47記載のプロセス。
  52. 【請求項５２】 更に、島を形成する層を析出すること
    を含む請求項47記載のプロセス。
  53. 【請求項５３】 更に、前記製品を無電解浴に導入する
    前に前記製品を一定期間貯蔵することを含む請求項15記
    載のプロセス。
  54. 【請求項５４】 更に、ドラムを用いて金属析出するた
    め前記製品を無電解浴内で追加処理することを含む請求
    項15記載のプロセス。
  55. 【請求項５５】 更に、前記製品をドラム内で処理し、
    前記ドラムに印加する電圧をゆっくり高めることを含む
    請求項36記載のプロセス。
  56. 【請求項５６】 前記水浴内に位置する塊状材料容器内
    で前記製品を処理することを含む請求項15記載のプロセ
    ス。
  57. 【請求項５７】 前記塊状材料容器が回転ドラムからな
    る請求項56記載のプロセス。
  58. 【請求項５８】 前記水浴内に前記塊状材料容器を完全
    に浸漬することを含む請求項56記載のプロセス。
  59. 【請求項５９】 前記水浴内に前記塊状材料容器を半分
    以上浸漬することを含む請求項56記載のプロセス。
  60. 【請求項６０】 少なくとも実質的にプラスチックから
    なる塊状材料容器を使用することを含む請求項56記載の
    プロセス。
  61. 【請求項６１】 完全にプラスチックからなる塊状材料
    容器を使用することを含む請求項60記載のプロセス。
  62. 【請求項６２】 前記塊状材料容器の下側範囲に非回転
    式軽金属棒を設け、前記軽金属棒に電圧を印加すること
    を含む請求項56記載のプロセス。
  63. 【請求項６３】 前記軽金属棒を前記塊状材料容器の非
    回転部分に装着することを含む請求項62記載のプロセ
    ス。
  64. 【請求項６４】 前記塊状材料容器を１回転につき２〜
    15秒の速さで回転させることを含む請求項56記載のプロ
    セス。
  65. 【請求項６５】 前記塊状材料容器が振動装置からなる
    請求項56記載のプロセス。
  66. 【請求項６６】 更に、３〜20分の処理時間の間前記製
    品を前記浴内で処理することを含む請求項32記載のプロ
    セス。
  67. 【請求項６７】 更に、前記製品をドラム内で処理し、
    前記ドラムに印加する電圧をゆっくり高めることを含む
    請求項66記載のプロセス。
  68. 【請求項６８】 更に、低μｍ範囲の厚さの層を析出す
    ることを含む請求項67記載のプロセス。
  69. 【請求項６９】 リン酸含有水浴内で前処理し、次に無
    電解金属析出浴内で処理することにより製造した金属層
    を有する軽金属製品。
  70. 【請求項７０】 前記金属層をニッケルと、NiP 及びNi
    B を含有したニッケル合金との群から選定した請求項69
    記載の製品。
  71. 【請求項７１】 前記金属層が、SiC 包接物(inclusion
    s)、PTFE包接物(inclusions)、BC包接物(inclusions)及
    びAl O包接物(inclusions)を有するNiP の群から選定し
    た分散層である請求項69記載の製品。
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