JPS5848038B2 - デンキメツキホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニッケル・リン合金の電着法に関するもので、
スルファミン酸ニッケルと次亜リン酸ナトリウムあるい
は亜リン酸ナトリウムを用いることにより、能率の良い
高電流密度処理で、しかも特性の良い被膜を得ることが
可能になった。

従来から広く行なわれてきていたニッケルＫ着液におい
て、硫酸ニッケル、塩化ニッケルを主体とした液は、通
常、有機光択剤を添加しなければ光択・応力・強度の面
で問題が多く、実用に耐えず、又高電流密度による高速
電着も不可能であった。

さらに、上記の液に用いる有機光択剤は、般に硫黄を゜
含む添加剤を使用するため、竃着物の耐熱性及び耐触性
の劣化が生じるという欠点があり、温度の上昇する環境
あるいは腐触環境においては長時間の信頼性を得られな
かった。

この硫酸ニッケルを主成分とした液に変えて、スルフア
ミノ酸ニッケル液が有機光択剤を使用しない電解高速度
メッキ液として使われているが、有機光択剤を使用しな
いため強度的に低く、あまり広い用途に使えないのが現
状である。

このスルファミン酸液にスルファミン酸コバルトを添加
することにより強度の上昇を図れるが、強度的に限界が
あり、又Ｃｏの添加により価格的に上昇するという欠点
があった。

本発明は上記の様な欠点を除去するもので、スルファミ
ン酸ニッケル液に次亜リン酸ソーダ又は亜リン酸ソーダ
を添加することにより、以下の様な利点が生じてくる。

■．無電解ニッケルメッキ液よりも、リン量の制御が容
易で硬さの調節が可能である。

２．無電解ニッケルメッキ液よりも液寿命が長い。

３．高電流密度により高速度のニッケル・リン合金メッ
キが可能で、厚付けも可能である。

（例えば４０Ａ／ｄｉで４００μ／ｈの電着速度である
）４，熱処理（例えば４００°Ｃｌｈｒ）により硬化す
る。

５．純ニッケル及びニッケル・コバルト合金よりも耐触
性が良好である。

６，硫黄を含む有機光択剤により強度の上昇を図ってい
ないため、耐熱性が良好である。

本請求範囲における成分限定の理由を下記に説明する。

主成分であるスルフアミノ酸ニッケルの量は２００〜８
０ ０ ｇ／１１と範囲を限定したが、その下限を２
００ｇ／１１としたのは、それ以下の量においては電流
密度をＩＯＡ／ｄｍ２以上にすると、外観レベルの低下
やｐ Ｈ値の低下を招きやすく、本発明の特徴とするニ
ッケル合金の高速電着は不可能である。

又、スルフアミノ酸ニッケル量の上限を８ ０ ０ ｇ
／ｌとしたのはこれ以上濃度を高めても浴の電着速度に
限界があり、又、実際の作業上の液のくみ出しによる損
失も大きくなり、トータル的な効率が低下する。

一方、リンを含有させるための次亜リン酸ナトリウムを
０．０５〜２ ０ ｇ／ｌの範囲に限定したが、その下
限を０．０５ｇ／ｌとしたのは、それ以下の量において
は電着条件を変化させてもＨＶ−３００以上の硬度の確
保は困難であり、Ｎ ｉ − Ｐ系の硬質被膜として実
用に供するには、これ以上次亜リン酸ナトリウム又は亜
リン酸ナトリウムを含有させることが必要である。

又、その上限を２ ０ ９／ｌとしたのは０．０５ｇ／
ｌｊから含有量の増加につれて硬度が増加してゆくが、
２０ｇ／ｌを越えるとＨＶ−６００以上となり、皮膜自
体が非常に硬く、かつ、もろくなってしまうため、種々
の用途への実用化は不適となってしまう。

又、電着物表面においても雲りの発生、ピットの発生が
生じ、特に装飾的な用途には適さなくなる。

さらに電着応力が引張りとなり、特に電鋳浴としては使
用困難となるという問題があった。

塩化ニッケルの戒分を５〜２０ｇ／ｌに限定したのは、
５９／ｌ以下では陽極板の溶解が制限され分極が生じ肢
のｐＨがしだいに低下してしまうためであり、２ ０
ｇ／ｌ以上になると電着応力が高くなりすぎてしまい特
に厚付けメッキや電鋳に不適となってしまうからである
。

硼酸の成分を３０〜６ ０ ９／ｌに限定したのはｐＨ
の緩衝剤として効果を示す下限が３０ｇ／ｌであり、６
０ Ｖｌ以上にしてもその量に比例する効果は示さな
いため、それ以上の添加は意味がない。

次に、ラウリル硫酸ソーダの成分範囲を０．１〜１ ｇ
／Ｉｔに限定したのは、ラウリル硫酸ソーダが０．１ｇ
／ｌよりも少いと、メッキ面にピツテイングを生じ、正
常なメッキ面が得られない。

？ ｇ／１３以上添カロしてもその効果は同じであるた
め１９／ｌに限定した。

電解条件において液温を５０〜７０℃に限定した。

その理由は液温か５０℃以下であるとメッキ面に光択が
出にくく又、一方７０゜Ｃより高くなるとスルファミン
酸イオンが分解を開始して、液寿命が極端に短くなって
しまうためである。

次に電流密度を１ ０ Ｏ Ａ／ｄｍ２以下に限定した
のは、この電流密度が光択面の得られる限界値であるた
めである。

又、ｐＨは３．５〜５．５に限した。

その理由は、ｐＨが３．５以下ではスルファミン酸イオ
ンの力Ｕ水分解が進行し、液寿命が短くなる。

又ｐＨが上ると電着条件のバラツキにより、水酸化ニッ
ケルの沈澱が生じる可能性が出てくるため、安全サイド
の値としてｐＨ上限を５．５とした。

実症例を以下に示す。

例１ スルフアミノ酸ニッケル ・・・・・・・・・６ ０
０ ｇ／１塩化ニツ・′ｒル ・・・・
・・・・・１０ｇ／ｌ次亜リン酸ナトリウム ・・
・・・・・・・０．５ ｇ／１硼酸
・・・・・・・・・４ ０ ｇ／１ラウリル硫酸ソ
ーダ ・・・・・・・・・０．３ ｇ／１液温
・・・・・・・・・６０°Ｃ電流
密度 ・・・・・・・・・１０Ａ７’
ｄｍ”ｐＨ ・・・・・・・
・・４，０この条件で黄銅板の上に６０μのＮｉを電着
したところ、マイクロピツカース硬さＨＶ４５０〜５５
０、それを４００’ＣＩ時間熱処理を行なったところ、
｝｛Ｖ＝ １ ０ ０ ０となった。

この電着物はＮｉ−Ｐ合金ではあるが、通常の無電解メ
ッキによるＮｉ−Ｐと異なり延付が高く、脆性が少ない
のが特徴的であった。

このメッキ液の特徴は高速窒メツキであり、高硬度で耐
触性、耐熱性が良好なことであるので、その応用範囲は
広く、例えば電鋳で製造する射出成形用金型、腕時計用
ケース、腕時計用部品、電鋳で製造する電気カミソリ用
外刃、キワゾリ刃及び内刃のコーテング等種々のものが
考えられる。

尚、次亜リン酸ナトリウムと亜リン酸ナトリウムは、効
果としてはほとんど同じで添カロ量を増加させれば次第
に硬度が上昇し、膜の性質としては引張応力を示すよう
になる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スルファミン酸ニッケル２００〜８００ｇ／ｌと、
   次亜リン酸ナトリウム０．０５〜２ ０ ｇ／ｌ，塩化
   ニッケル５〜２ ０ Ｅｌ／ｌ，硼酸３０〜６ ０ Ｅ
   ｌ／Ｉｔ ，ラウリル硫酸ソーダ０．１〜１９／ｌの組
   成を有する電解液にて液温５０〜７０℃、電流密ｉ１
   ０ ０Ａ７’ｄ ｍ以下、ｐ Ｈ ３． ５ 〜５．
   ５の条件で電着することを特徴とするニッケル・リン合
   金の電気メッキ法。 ２ スルファミン酸ニッケル２００〜８ ０ ０ ｉ／
   １１と亜リン酸ナトリウム０．０５〜２０ｉ．＃１塩化
   ニッケル５〜２ ０ ｇ／ｌ，硼酸３０〜６ ０ ９／
   ｌ，ラウリル硫酸ソーダ０．１〜１ ９／１３の組成を
   有する電解液にて、液温５０〜７０℃、電流密度１００
   人／ｂｍ以下、ｐ Ｈ ３． ５ 〜５． ５の条件で
   電着することを特徴とするニッケル・リン合金の電気メ
   ッキ法。