JP2001335958A - Sn−Zn合金めっき上に六価クロムフリー耐食性皮膜を形成する方法 - Google Patents
Sn−Zn合金めっき上に六価クロムフリー耐食性皮膜を形成する方法Info
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Abstract
る影響が少ない三価クロメート処理を施しかつ従来と同
等な耐食性を有する三価クロメート皮膜を形成させるこ
とができる方法を提供すること。 【解決手段】 基体上に5〜95質量%のZnを含有す
るSn−Zn合金めっき皮膜を有する基体を、三価クロ
ム及び無機酸イオンを含有する水溶液に接触させること
を含むSn−Zn合金めっき皮膜上に六価クロムフリー
皮膜を形成させる方法。
Description
っき皮膜上に六価クロムフリー耐食性皮膜を形成する方
法及びそのために用いる六価クロムフリー皮膜形成用水
溶液に関するものである。
的で亜鉛と異種金属との合金めっきがいろいろ検討され
実用化に至っている。この中でもSn−Zn合金めっき
は、耐食性、耐塩水性、二次加工性及びハンダ付け性に
優れているため、自動車部品、電子部品等に用いる工業
用めっきとして広く使用されてきている。このSn−Z
n合金めっき単独では耐食性が十分ではなく、めっき後
クロム酸処理、いわゆるクロメート処理が産業界で広範
囲に採用されている。しかしながら、近年、六価クロム
が人体や環境に悪い影響を与える事が指摘され、六価ク
ロムの使用を規制する動きが、活発になってきている
合金めっきに、人体や環境に与える影響が少ない三価ク
ロメート処理を施しかつ従来と同等な耐食性を有する三
価クロメート皮膜を形成させることができる方法を提供
することを目的とする。本発明は、又、この方法に用い
る六価クロムフリー皮膜形成用水溶液を提供することを
目的とする。
−Zn合金めっきを析出させた後、特定の組成の処理液
を用いて三価クロメート処理を行うと、上記課題を効率
的に解決できるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、基体上に5〜95質量%のZnを
含有するSn−Zn合金めっき皮膜を有する基体を、三
価クロム及び無機酸イオンを含有する水溶液に接触させ
ることを特徴とするSn−Zn合金めっき皮膜上に六価
クロムフリー皮膜を形成させる方法を提供する。本発明
は、又、三価クロム及び無機酸イオンを含有することを
特徴とする、Sn−Zn合金めっき皮膜上に六価クロム
フリー皮膜形成用水溶液を提供する。
鉄、ニッケル、銅などの各種金属、及びこれらの合金、
あるいは亜鉛置換処理を施したアルミニウムなどの金属
や合金の板状物、直方体、円柱、円筒、球状物などの種
々の形状のものがあげられる。本発明では、先ず基体上
に、常法により5〜95質量%(以下、%と略称す
る)、好ましくは5〜80%のZnを含有するSn−Z
n合金めっきを析出させる。この範囲でZnを含有する
Sn−Zn合金めっき皮膜を形成させると、最終製品に
高耐食性を付与することができるので好ましい。基体上
にSn−Zn合金めっきを析出させるには、具体的に
は、特開昭51−75632号公報などに記載の方法に
より行うのが好ましい。基体上に析出するSn−Zn合
金めっきの厚みは任意とすることができるが、1μm以
上、好ましくは5〜20μm厚とするのがよい。
−Zn合金めっきを析出させた後、例えば、水洗し、三
価クロム及び無機酸イオン、例えば、塩酸、硫酸、硝
酸、リン酸或いはこれらの塩のうち1種または2種以上含
有する水溶液に接触、例えば、この水溶液を用いて浸漬
処理を行う。ここで三価クロムとして、塩化クロム,硫
酸クロム,硝酸クロム,リン酸クロム,酢酸クロム等の
三価クロム塩、及びクロム酸や重クロム酸塩等の六価ク
ロムを、還元剤にて三価に還元した三価クロムのうち、
一種あるいは二種以上を使用するのがよい。三価クロム
濃度は、水溶液中0.25〜100g/リットルであるのが好ま
しく、より好ましくは、1〜20g/リットルである。
本発明においてこの濃度範囲で三価クロムを用いると、
連続的に安定な三価クロメート皮膜が形成でき、すぐれ
た耐食性が得られる。又、無機酸イオン濃度は、水溶液
中0.25〜100g/リットルであるのが好ましく、
より好ましくは、0.5〜50g/リットルである。本
発明では、三価クロメート処理液中に、更に有機酸を含
有させることができる。有機酸を含有させると、より均
一で強固な三価クロメート皮膜が生成されるので好まし
い。使用できる有機酸としては、例えば、蟻酸、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、吉草酸、安息香酸等の炭素数1〜
10のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン
酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、フタル酸等の
炭素数2〜10のジカルボン酸、乳酸、グリコール酸、
グリセリン酸、グルコン酸、β−オキシ酪酸、サリチル
酸等の炭素数3〜10のオキシモノカルボン酸等が特に
効果が高いので好ましい。
ンゴ酸等のオキシ多価カルボン酸、トリカルバリル酸等
の多価カルボン酸も有効である。ここで、有機酸として
は前記の酸、あるいはそれらの塩(例えばナトリウム、
カリウム、アンモニウム等の塩)の一種または二種以上
を使用することができ、有機酸あるいはそれらの塩を合
計1〜100g/リットル含有させるのが好ましく、よ
り好ましくは5〜80g/リットルである。なお、クロ
メート処理液のpHを0.5〜4.0にするのが好ましい。こ
の範囲にpHを調整するために、前記無機酸イオンを用
いてもよく、又水酸化アルカリ、アンモニア水などのア
ルカリ剤を用いてもよい。本発明で用いるクロメート処
理液における上記必須成分の残分は水であるが、メチル
アミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等の
アミン類等を加えることができる。
ート皮膜形成のための処理方法としては、上記水溶液に
合金めっき物を浸漬するのが一般的である。例えば10〜
50℃の液温で5〜600秒浸漬するのが好ましく、より好ま
しくは15〜120秒浸漬し、例えば、厚さ0.01〜2μm、好
ましくは0.05〜0.5μmの三価クロメート皮膜を形成さ
せるのが良い。なお、亜鉛めっきではクロメート皮膜の
光沢を増すために、通常、クロメート処理前に被処理物
を希硝酸溶液に浸漬させることが行われるが、本発明で
はこのような前処理を用いなくともよい。上記以外の条
件や処理操作は、従来のクロメート処理方法に準じて行
うことができる。
ーコート処理を施すことにより、更に耐食性を向上させ
ることが出来、より耐食性を持たせるには、大変有効な
手段である。例えば、まず、Sn−Zn合金めっき上に
上記三価クロメート処理を行い、水洗後オーバーコート
処理液で浸漬処理又は電解処理した後、乾燥する。ま
た、三価クロメート処理乾燥後、新たにオーバーコート
処理液で浸漬処理又は電解処理した後、乾燥することも
出来る。ここで、オーバーコートとは、珪酸塩、リン酸
塩等の無機皮膜は勿論の事、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、メタクリル樹
脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、
フッ素樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン、アルキド樹脂、エポキシ樹
脂、メラミン樹脂等の有機皮膜も有効である。このよう
なオーバーコートを施すためのオーバーコート処理液と
しては、例えば、ディップソール(株)製のディップコ
ートWなどのものを用いることができる。オーバーコー
ト皮膜の厚みは任意とすることができるが、0.1〜3
0μmとするのがよい。
上に直接三価クロメート皮膜を生成することができる。
この方法により得られためっき物は、Sn−Zn合金め
っき自体の耐食性に加え、更に三価クロメート皮膜のも
つ優れた耐食性を合わせもつ。従って、Sn−Zn合金
めっき上に直接三価クロメート生成することにより得ら
れる皮膜は、耐食性、耐塩水性及び耐熱性が従来の六価
クロメートと同等で、また、Sn−Zn合金めっきのも
つ延展性のために曲げ加工にも強いために、今後いろい
ろな分野で幅広く利用されることが期待できる。次に、
実施例および比較例を示して本発明を説明する。
8μmに施したものを、表1に示す三価クロメート処理
液に浸漬した(浴温:25℃−処理時間:30秒)。
添加した。SO4 2-/ Cr3+及びNO3 -/ Cr3+は、
無機酸イオンと三価クロムの比率を示し、SO4 2-とし
てはH2SO4、Na2SO4をNO3 -としてはHNO3、
NaNO3を添加した。又、残部は水である。
理を行った。オーバーコート処理条件を表2に示す。
たものに六価クロメート処理を行った。六価クロメート
はディップソール(株)製SZ−248S(50ml/l)を
使用した。実施例1、2及び比較例で得られたSn−Z
n合金めっきの外観及び塩水噴霧試験(JIS−Z−2
371)結果をまとめて表3に示す。表3に示されるよ
うに、実施例1No1〜12の皮膜の場合でも比較例N
o1〜3の従来クロメート皮膜と比較し同等の耐食性が
得られた。また、実施例2でオーバーコート処理した皮
膜は、従来のクロメートより良い耐食性結果が得られ
た。
Claims (4)
- 【請求項1】 基体上に5〜95質量%のZnを含有す
るSn−Zn合金めっき皮膜を有する基体を、三価クロ
ム及び無機酸イオンを含有する水溶液に接触させること
を特徴とするSn−Zn合金めっき皮膜上に六価クロム
フリー皮膜を形成させる方法。 - 【請求項2】 該水溶液がさらに有機酸を含有する請求
項1記載の方法。 - 【請求項3】 得られた六価クロムフリー皮膜に、さら
にオーバーコート処理を施す請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 三価クロム及び無機酸イオンを含有する
ことを特徴とする、Sn−Zn合金めっき皮膜上に六価
クロムフリー皮膜形成用水溶液。
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JP2000161884A JP2001335958A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Sn−Zn合金めっき上に六価クロムフリー耐食性皮膜を形成する方法 |
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- 2000-05-31 JP JP2000161884A patent/JP2001335958A/ja active Pending
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