JPS5814518B2 - アルミニウムメツキヨウデンカイヨク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 水質電解浴に光沢付与物質を場合によっては不活性物質
と共に添加して、基体上に光沢のある微粒性のクロム、
ニッケルまたは銅の層を析出させることは公知である。

この目的に対しては有機材料特にスルホン酸の使用が提
案されている。

光沢面または鏡面としてのアルミニウムは光および熱線
の反射面としての外、装飾的応用の点で重視されている
。

特にこのアノレミニウム面に陽極処理によって着色また
は印刷が可能である点で関心をもたれている。

酸素および水を含まないアブ口チックアルミニウム有機
電解媒体に少くとも一つのスルフイミド基またはカルビ
ミド基を含む添加剤を光沢付与剤として添加することに
より、光沢のあるアルミニウム被覆が得られることが見
出された。

これに基いてこの発明によれば少くとも一種類の添加剤
が電解媒体の１ｌ当り１乃至５１加えられる。

この添加剤は同時に結晶化の抑制剤として作用する。

光沢付与剤として作用しまた有機アルミニウム浴例えば
（０２Ｈ５）４ＮＯｌ・２Ａｌ（０２Ｈ５）３のトルエ
ン溶液、ＮａＦ２Ａｌ（０２Ｈ５）ａのトルエン溶液特
にＮａＦ・２ＡＩ（０２Ｈ５）ａ”３＋３０７Ｈ８中の
電気結晶化に影響を与える添加剤として適しているのは
次のものである。

Ｎ−ベンゾイルベンゼンスルファミド ベンゼ゛ンー０−ジスルフイミド （チオサンカリン） を濃度１〜２２９／ｌで使用して良好な結果が得られた
。

光沢と平担性に関しては錯体ＮａＦ・２Ａｌ（Ｃ２Ｈ５
）３・３・３Ｃ７Ｈ８の電解質に〇一安息香酸スルフイ
ミドを５乃至１５＆／１３の濃度で加えるのが特に有効
であった。

光沢アルミニウム層は電解研磨した黄銅、銅の外予め銅
めっきした鉄および研磨したアルミニウムとアルミニウ
ム合金上に析出させることができる。

電流密度０．５Ａ／ｄｍ２電圧２．０ｖ以下および温度
７０乃至８０℃において上記の添加剤濃度により接着の
よい光沢アルミニウム層が析出する。

得られたアルミニウム層の光沢度は銀鏡のそれの８０％
以上である。

更に短時間の研磨により銀鏡の９０％以上の光沢が得ら
れる。

一般式ＡＩＲａ（Ｒ＝アルキル）で表わされる有機アル
ミニウム化合物と少くとも一つの反応性のスルフイミド
またはカルビミド基とから作られたアルミニウム有機反
応生成物、特にＮベンゾイルベンゼンスルファミドまた
は０−安息香酸スル７イミドとトリエチルアルミニウム
との反応生成物は有効であることが明らかとなった。

それらは上記の電解質と反応せず直ちに光沢付与剤とし
て作用する。

更にそれらは光沢析出の保持に必要な量を容易に定める
ことができる。

反応生成物は固体として加えることが可能であるが、ア
ルミニウムの析出に際して溶液として加えるのが有利で
ある。

上記の添加剤は出願人の同日付の別の特許願の方法によ
って作ることができる。

この発明によればこの添加剤を使用して適当な前処理、
特に電解研磨または短時間の陽極処理を受けた任意の導
電材料上にアルミニウムを光沢層または鏡面層として析
出させることができる。

電気化学過程に対しては電解液の粘度を低下させる方が
有利であるから、アルミニウム有機電解質に有機溶剤を
加える。

これには芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエンお
よびキシロールの外、工一テル、特にテトラヒド口フラ
ン、ジブロピル工一テル、ジブチルエーテル、ジオクセ
ンのような沸点の高いエーテルが特に適している。

このような電解液は例えばドイツ連邦共和国特許明細書
第１２００８１７号および第１２３６２０８号に記載さ
れている。

電解質の重量に対して０、２乃至０．８重量楚という少
量のゲル剤、例えばゼラチン、水溶性セルロースエーテ
ルを加えることによって極めて一様な光沢が得られる。

光沢アルミニウムめっきに対しては電流密度は０．１乃
至１０Ａ／ｄｍ２特に０．５乃至２Ａ／ｄｍ２とし、５
０乃至１２０℃、特に７０乃至８０℃の温度範囲で処理
するのが有利である。

光沢アルミニウムめっき中の浴温度の上限はアルミニウ
ム有機電解質の熱安定性と沸点によって決められる。

これらの電解質は１３０℃以上の温度でゆっくり分解し
てオレフインを作る。

アルミニウムの析出は絶えず攪拌しながら実施し、特に
厚い層とする場合には転極サイクルを実施する。

数分間攪拌なしにアルミニウムを析出させた後数秒間ア
ルミニウム析出なしに攪拌しこれを繰り返すことによっ
て、攪拌による影の発生を伴うことなく一様なアルミニ
ウム析出が可能となる。

被覆層のない裸の基板面に対しては、空気と湿気を閉め
出すこさにより銀光沢を持つ接着の良い高純アルミニウ
ム被覆が得られる。

被覆層の厚さは一般の電気めっきと同様に１０乃至３０
μｍであるが、これより厚いかまたはこれより薄い光沢
アルミニウム層の析出も可能である。

光沢アルミニウム層の純度は基板の材料に無関係に少く
とも９９．９％ＡＩである。

基板には銅、黄銅、鉄、鋼、アルミニウム、チタン、マ
グネシウムまたはその合金の外、黒鉛のような導電材料
を使用することができる。

光沢電解アルミニウム層はアルマイト処理および耐光性
の着色が可能である。

添加剤は溶液として電解質に加えることができる。

また電解浴は空気と湿気を遮断する限り伺ケ月も保存す
ることができる。

電解媒体としては酸素および水を含まないアブ口チック
アルミニウム有機電解質、特にアルキルアルミニウムを
含む電解質が適している。

この発明の方法の実施に適した有機アルミニウム電解質
は次の式 ＭＸ−ｎＡＩＲ’Ｒ″Ｒ十ｍ溶媒 で表わされるものである。

ここでＭはアルカリ金属イオンまたは第四または第三オ
ニウムイオン、Ｘはハロゲン特にＦ−または０１−であ
る。

ｎは１から２乃至３の数、Ｒはオルガニル残基、例えば
アルキル残基特にエチルまたはメチルである。

ＲとＲ′は共に水素基（Ｈつであってよい。

Ｒ“とＲ′も等しいものであってよい。

ｍはモル数で０乃至５である。

電流密度、電解条件等に関して特定の析出条件を選び、
特に結晶核の形成のために低い初期電流密度とし、断続
電流を流すことによりアルミニウムの析出形式に対して
有利な影響を与えることができる。

特に予備処理された金属および導電材料の表面に光沢面
または鏡面の形で直接接着の良い層を析出させることが
可能である。

この発明の方法によって作られた光沢アルミニウムめっ
き層は、光、熱および超音波に対する反射鏡としての外
装飾用としてまた腐食防止のための一般的な表面処理と
して利用することができる。

従ってこの発明の方法によって外観のすぐれた部品例え
ば各種の歯科用品、電気部品、自動車、航空機、船舶部
品が得られる。

次に実施例についてこの発明を説明する。

実施例 １ 容量３ｌの中心電極アルミニウムめっき槽に高さ１０ｃ
ｍの円筒形ラフイナル板陽極と攪拌翼を持つ中心回転陰
極を収め、高さ８０ｍｍ、直径３０ｍｍ、壁厚２ｍｍの
銅円筒の外周面に光沢アルミニウム層をめっきする。

２．３ｌの酸素と水を含まないＮａＦ−２ＡＩ（０２Ｈ
５）３−３．３Ｇ７ＨＢに０．５％（１１，ｓｇ）の〇
一安息香酸スルフイミドを添加剤として加え、室温で不
活性ガス（Ｎ２またはＡｒ）を満たした容器内で攪拌し
ながら溶解する。

溶解した電解媒体は初め無色であるが、光沢付与剤が形
成されると黄色を呈するようになる。

約４時間後にこの液は光沢アルミニウムめっき液として
使用することができる。

めっき基体の鋼管は過酸化水素蒸気中で脱脂し、表面を
電解研磨する。

メタノールとアセトンに浸漬して乾燥し、続いてトルエ
ンで洗った後は光沢めっきを行なうまでトルエン中に保
管する。

光沢アルミニウムめっきを行なうには、このように処理
された鋼管をトルエンで濡れたまま上記の電解槽の陰極
支持体に固定して電気的に接触させ、乾燥不活性ガスで
包んで電解槽内に入れる。

浴温度を７０乃至８０℃とする場合電解電流は零から始
めて１５分間に陰極電流密度を１．０Ａ／ｄｍ２まで高
め、この電流密度を約６０分間保持する。

全めっき時間中２分毎に電流は半分間遮断し、その間回
転陰極を処理鋼管と共に毎分約２００回転で回転する。

この条件により約１０μｍ厚さの光沢アルミニウムめっ
き層が得られる。

光沢度は銀鏡面の反射能の約７５％に対応する。

同じ条件で析出時間を長くすることにより厚さ５０μｍ
までの一様な銀光沢を持つアルミニウムめっき層を作る
ことができる。

アルマイト処理を行うには、厚さ約２５μｍの光沢アル
ミニウムめっき層で覆われた鋼管の裸の銅表面特にその
内壁面を耐酸性の塗料で被覆した後１８℃のＧＳ浴中で
電流密度１．５Ａ／ｄｍ２で２２分間陽極酸化する。

厚さ約１０μｍの無色の酸化アルミニウム層は１／５容
量のＡＩ−黄銅黄色素ＮＧＷ（水１ｌに対して約１ｇ）
と４／５容量のＡＩ一金黄色素ＧＬＷ（水１ｌに対して
約１．９）から成る着色浴中で金色に着色した後３０分
間沸騰水中で処理して緻密にする。

これによって高硬度で傷がつき難い光沢のある黄金色の
電解アルマイト層が得られる。

実施例 ２ 不活性カス中において２３０ｍｌの錯体ＮａＦ・２Ａ１
（Ｃ２Ｈ，）３・３．３０７Ｈ８に２３ｇの〇一安息香
酸スルフイミドを４時間の間に加える。

反応終了後この光沢付与溶液を冷却する。

固体の〇一安息香酸スルフイミドに比べて計量の容易な
この反応溶液は、直接実施例１に示した３ｌ中央電極ア
ルミニウムめつき槽内にある２．０３ｌのＮａＦ−２Ａ
Ｉ（０２Ｈ，）ａ−３．３Ｃ７Ｈ８に加えることができ
る。

充分攪拌混合し８０℃に加熱した後電解を開始する。

この２．３ｌの全錯体中に含まれる１０ｇ／ｌの〇一安
息香酸スルフイミドはアルミニウムの陰極析出に際し光
沢付与剤および抑制剤として作用する。

実施例 ３ 側方に置かれたＡｌ陽極と中央の黄銅陰極板を持つ１０
０ｍｌの電解槽に入れた１００ｍｌの錯体（（０２Ｈ５
）４Ｎ］ＣＩ・２ＡＩ（０２Ｈ５）ｓ・２ｍｏ１０７Ｈ
Ｂに〇一安息香酸スルフイミドとＡＩ（０２Ｈ５）３と
をモル比１：２でトルエンに溶解した液５ｍｌを加える
これは〇一安息香酸スルフイミドの含有量としては１０
ｇ／ｌに対応する。

この電解質中で実施例１に述べたように０．５Ａ／ｄｍ
”の電流密度で２時間の間に厚さ１０μｍの光沢ＡＩ層
が析出する。

実施例 ４ 実施例３と同じ電Ｍ槽に入れた１００ｍｌの錯体ＮａＦ
−２ＡＩ（０２Ｈ，）３−３．３ｍＯ］Ｃ７Ｈ８にＮ−
ベンゾイルベンゼンスルファミド１ｇを加える。

実施例１と同じ電気条件で黄銅上に厚さ１０μｍのＡｌ
層が析出した。

これによって光沢のあるＡＩ析出層が得られる。

実施例 ５ ラフイナルＡＩ陽極と銅または黄銅の円筒管を陰極とす
る実施例１と同様な電解槽に電解質として錯体ＮａＦ・
２ＡＩ（Ｃ２Ｈ５）３・３．３Ｃ７Ｈ３を入れる。

２．３ｌの新鮮な電解質ＮａＦｅ２ＡＩ（０２Ｈ５）３
・３．３ｍｏ１０７Ｈｓに２３，９の〇一安息香酸スル
フイミドと２８．７ｇのＡｌ（Ｃ２Ｈ５）３から作られ
た添加剤を６０ｍｌ加える。

充分に混合して８０℃に加熱した後電流密度を１時間内
に０から０．５４／ｄｍ２に上げ、この電流密度を光沢
アルミニウム析出層が所望の厚さになるまで保持する。

析出の全期間中電流は２分毎に３０秒遮断する。

析出したアルミニウム層は鏡銀と比較して約８０％の光
沢度を示す０ 実施例 ６ 鉄または鋼の部材を機械的に予備研磨し電解によって光
沢銅めっきする。

必要な光沢銅めっき層の厚さは機械的の予備研磨の良否
に関係するが約４乃至１０μｍである。

光沢アルミニウムめっきに対しては銅表面を脱脂槽内で
１．ＯＡ／ｄｍ２の電流密度で充分な濡れ性を示すまで
脱脂する。

続いて希釈硫酸で処理し良く水洗した後アセトンとトル
エンで洗う。

トルエンで濡れたままの部材を光沢アルミニウムめっき
槽に入れ、実施例１と同様にして光沢アルミニウムめっ
き層を作る。

その後電解質をインプロパノールで洗い落す。

これによって銀鏡の約７５％に相当する光沢を持つアル
ミニウム析出層が得られる。

アルミニウム層の光沢はＤｒ．Ｂｒｕｎｏ Ｌｌｌｎｇ
ｅ社（Ｂｅｒｌｉｎ）の改造汎用測定器で測定した。

この測定器の原理は試料表面においての光線の反射に基
くもので、入射角と反射角は等しくする。

反射光は光電管で測定し、反照検流計によってアナログ
表示する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸素および水を含まないアブ口チックアルミニウム
   有機電解触体と少くとも一つのスルフイミド基またはカ
   ルビミド基を持つ添加剤を光沢付与剤として１ｌ当り１
   乃至５１含むことを特徴とするアルミニウムめっき用電
   解浴。