JP2002524662A - 亜鉛被膜または亜鉛合金被膜のめっき堆積のためのシアン化物を含まない水性アルカリ浴 - Google Patents
亜鉛被膜または亜鉛合金被膜のめっき堆積のためのシアン化物を含まない水性アルカリ浴Info
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Abstract
Description
配してきた。古い亜鉛の電解浴と廃棄物における関連した厳しい規制に関する電
着設備への要求の高まりは、毒性がない、即ちシアン化物を含まない亜鉛の電解
浴に対する興味を高めた。シアン化物を含まない亜鉛の電解浴は、二種類の浴、
即ち(塩化亜鉛および/または硫化亜鉛を含む)弱酸性の亜鉛電解液とアルカリ
性の亜鉛酸塩電解液にさらに分けられる。
は市場の大部分を急速に占めることとなった。しかしながらこの方法は、電流収
率が広い電流密度範囲に渡っていつも100%であるという欠点を有する。 単純な形状を有する被覆された部品の場合には、電流は専ら亜鉛の堆積に消費
されるので、これは好ましい性質とみなされるかもしれない。しかし、複雑な形
状を有する部品の場合には、これは、高い電流密度の領域では亜鉛層を厚くし、
低い電流密度の領域では亜鉛層を非常に薄くするようになる。
鉛層の厚みの比は層厚分布と呼ばれ、理想的な場合においては1となる。亜鉛浴
および亜鉛合金浴は、比較的高い要求を常に満たさなければならない。従って、
被覆されるべき物の上の亜鉛層は、どこでも同じ層厚を有するべきであり且つ高
い光沢を示すべきである。良好な層厚分布は、高い電流密度範囲において電流収
率を低減させる一方、低い電流密度範囲における電流収率は変らないままにして
おくことによって実現させることができる。
れまで、アルカリ性の、シアン化物を含まない電解液からの亜鉛の堆積によって
のみ、うまく実現されてきた。アルカリ性の亜鉛めっき浴は、一般に、水酸化ナ
トリウムまたは水酸化カリウム中の亜鉛酸塩イオンの水溶液を基礎としている。
これらの浴を用いることによって、高い光沢(DE 25 25 264、US
3 884 774)を有する亜鉛層を堆積することができるが、これらの亜
鉛層は均一な層厚分布を持たない。 好適な添加剤を加えることによって亜鉛層の層厚分布を改良するための数多く
の提案が既に従来技術においてされてきた(US 5 405 523、 US
5 435 898、DE 195 09 713、US 4 030 98
7)。
剥離する傾向を有するようになるという欠点がある。被覆した基板からの亜鉛層
および/または亜鉛合金層の剥離はしばしば「ブリスタリング」とも呼ばれ、シ
アン化物を含まないアルカリ浴を用いたときに深刻な問題を構成する。そして、
これに関連して、ブリスタリングに対する個々のケースで用いられた添加剤の影
響について、信頼できる情報はまだない。ブリスタリングの現象はしばしば数週
間後に生じ、それゆえ被覆業界においてクレームや訴訟をおこすことが多いので
、特に不都合である。
沢を向上させると言われている商品名ミラポール(Mirapol)A15を含
む物質および同様な化合物について記載されている。 US 5 435 898には、亜鉛めっき浴および亜鉛合金めっき浴用の添
加剤として、層厚分布を大きく改良すると言われている商品名ミラポール(Mi
rapol)WTを有する同様な化合物について記載されている。 DE 195 09 713には、亜鉛めっき浴および亜鉛合金めっき浴用の
添加剤として、亜鉛層に均一な層厚を付与すると言われているジアリルアンモニ
ウム/二酸化硫黄共重合体が記載されている。 同様に、US 4 030 987には、亜鉛めっき浴および亜鉛合金めっき
浴用の添加剤として、亜鉛層に均一な層厚を付与すると言われているジアリルア
ンモニウム/二酸化硫黄共重合体が記載されている。
ブリスタリングを起こすということが分かってきた。 従って、本発明の目的は従来技術の欠点を克服することにあり、特に、亜鉛被
膜および亜鉛の合金被膜のめっき堆積のためのシアン化物を含まない水性アルカ
リ浴を提供し、それによって長期保管後にも剥離する傾向のない亜鉛または亜鉛
合金の被膜を得ることにある。この点に関して、均一な層厚、高い光沢性および
被膜中の合金成分の均一性に関するこれらの浴の利点は、広い範囲の電流密度に
渡って維持されなければならない。
リ亜鉛浴に添加すると、得られる被膜の層厚分布が向上し且つ前記ブリスタリン
グが低減されることがこれまでに分かっている。 従って、本発明は、基体表面上に亜鉛または亜鉛の合金の皮膜のめっき堆積の
ためのシアン化物を含まない水性アルカリ浴を提供するものであり、前記浴は、
(a)亜鉛イオン源および場合により他の金属イオン源と、 (b)水酸化物イオンと、 (c)前記浴に可溶であって且つ一般式A
R3およびR4は同じまたは異なっていて、各々が独立してメチル基、エチル基ま
たはヒドロキシエチル基を表わし、pは3から12の範囲の値を有し、そしてX - はCl-、Br-および/またはI-を表わす、 で表わされるポリマーと、 および場合により、 (d)慣用の添加剤とを含有することを特徴とする。
−(ジアルキルアミノ)アルキル]ウレアを1,(−ジハロゲンアルカンと反応さ
せることによって得られる。この反応は以下の反応式によって表わすことができ
、ここで、R1〜R4はmおよびnと同様に上で定義した通りである。
れる。本発明にしたがって用いられる式Aのポリマーはこの方法で得られ、ポリ
マーのアミノウレア単位は炭化水素のブリッジによって結合されている。これら
のポリマーの重合度は2〜80である。一般式DおよびEの出発物質は、それ自
体公知である。式Dのジアミノウレアは、例えばJP04−198160に記載
されている。
には、一般式Eの1,(−ジハロゲンアルカンがある。これらの1,(−ジハロゲン
アルカンの具体例には、1,3−ジクロロプロパン、1,4−ジクロロブタン、1
,5−ジクロロペンタンおよび1,6−ジクロロへキサンがある。 式Aのポリマーは、本発明による浴に0.1から50g/l、好ましくは0.2
5から10g/lの量で含有される。ポリマーAの重合度はブリスタリングの回
避や層厚分布の向上には全く関与しておらず、めっき浴中のポリマーについて必
要とされる溶解度が重合度の上限を規定するのみである。
ピリジン−3−カルボン酸の第4級誘導体および/または式Cのピリジン−3−
カルボン酸の第4級誘導体を含む。
香族または芳香脂肪族炭化水素基を表わす 本発明による浴中におけるこの付加的な添加剤の量は、0.005から0.5g
/l、好ましくは0.01から0.2g/lである。
ン−3−カルボン酸の第4級誘導体はそれ自体公知の化合物であり、例えばB.
S.James、M.Phil.thesis、Aston Univ.1979ま
たはDE 40 38 721に記載されている。一般に、これらの誘導体は、
ニコチン酸を脂肪族、芳香族または芳香脂肪族のハロゲン化炭化水素と反応させ
ることによって調製される。
する。光沢の向上は、上記誘導体BおよびCの本発明の浴への添加によるさらな
る利点として挙げることができる。 最後に、本発明による浴は、上記添加剤A、Bおよび/またはCに加えて、例
えば前述の本明細書において挙げられたポリマーの如きさらなるポリマーをさら
に含有していても良い。
般式Cのピリジン−3−カルボン酸の第4級誘導体の添加を除いては、本発明に
よるシアン化物を含まない亜鉛浴は、各種基体上に亜鉛被膜または亜鉛合金の被
膜の堆積のために用いられるような、ありきたりのシアン化物を含まない水性ア
ルカリ電解浴に相当する。この種の標準的な浴は、例えば、DE 25 25
264およびUS 3 884 774に記載されている。
ありきたりの亜鉛イオン源を含有するが、この点に関しては酸化亜鉛が好ましく
、アルカリ溶液中では亜鉛酸塩として存在する。 本発明による浴中の亜鉛の濃度は、このような浴の場合に一般的な範囲、即ち
0.2から20g/l、好ましくは5から20g/lである。 もし亜鉛合金の被膜を本発明による浴から堆積させるならば、浴はさらなる金
属イオン源を含まなければならない。そのような金属イオンは、コバルトイオン
、ニッケルイオン、マンガンイオンおよび/または鉄イオンであることが好まし
い。対応する金属の塩、好ましくは前述した金属の塩、場合によりこれらの混合
物がさらなる金属イオン源として用いられることが好ましい。 好適な塩の具体例としては、硫酸ニッケル、硫酸鉄、硫酸コバルトおよび塩化
マンガンがある。
るが、0.01から100g/lであることが好ましい。合金の種類が異なる場
合には例えば防食性を向上するために合金に用いる金属の比も異なる必要がある
ので、この濃度は金属イオンと金属イオンで異なるものとなる。浴は、0.2か
ら20g/lの量の亜鉛、10から120mg/lの量のコバルト、0.3から
3g/lの量のニッケル、10から100g/lの量のマンガンおよび10から
120mg/lの量の鉄を含有することが好ましい。これらの濃度は、浴中に含
有されている金属イオンの量に関連する。個々のケースにおいて用いられるこれ
らの金属の塩の量は、適切な計算によって決定される。
するためおよび存在している亜鉛イオンで通常の還元を行うために、これらのさ
らなる金属イオンに適した錯体生成剤も浴に添加することが好ましい。 キレート生成剤がこのような錯体生成剤として好ましい。好適なキレート生成
剤の例としては、グルコン酸ナトリウムのようなヒドロキシカルボン酸塩、トリ
エタノールアミンのようなアミノアルコール、ポリエチレンジアミンのようなポ
リアミン、EDTAのようなアミノカルボン酸塩、アミノトリス(メチレンホス
ホン酸)のようなアミノホスホン酸塩、およびソルビトールまたはスクロースの
ような多価アルコールがある。キレート生成剤は個々にまたは混合物として本発
明による浴の中に含まれ、その量は2から200g/lの範囲であることが好ま
しい。
しくはアルカリ水酸化物を含有する。通常、水酸化ナトリウムが80から250
g/lの濃度で用いられるが、他のアルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金
属水酸化物およびこれらの混合物も本発明による浴に好適に用いられる。亜鉛層
の光沢の向上は、例えば水酸化カリウムを用いることによって達成することがで
きる。
/またはチオウレアのような公知のレベリング剤を含有しても良く、特にチオウ
レアが好ましい。レベリング剤の濃度は、亜鉛浴に用いる場合の標準的な濃度で
あり、例えば0.01から0.50g/lの範囲である。本発明による浴に用いら
れるさらなる添加剤としては、芳香族アルデヒドまたはその重亜硫酸塩付加物が
含まれる。
キシ−3−メトキシベンズアルデヒド(バニリン)、3,4−ジメトキシベンズ
アルデヒド、3,4−メチレンジオキシベンズアルデヒド、2−ヒドロキシベン
ズアルデヒドおよび4−ヒドロキシベンズアルデヒド、またはこれらの混合物よ
りなる群から選択される。これらの添加剤は、濃度が0.005から1.0g/l
、好ましくは0.01から0.50g/lの範囲であり、光沢剤としてそれ自体が
公知の方法で作用する。この様な光沢剤の特に好ましい例はバニリンである。本
発明による浴への添加においては、光沢剤として、例えば硫黄化合物、アルデヒ
ド、ケトン、アミン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、タンパク
質または脂肪族あるいは芳香族のアミン、ポリアミン若しくは複素環式窒素化合
物とハロゲン化ヒドリンの反応生成物、およびこれらの混合物よりなる群から選
択される物質のような他の物質を含有しても良い。
による浴の反応に関係のない金属イオン、特に水道水からのカルシウムイオンお
よびマグネシウムイオンに対する感度が、この様な添加剤の使用によって低下す
るからである。このような硬水軟化剤の例としては、EDTA、ケイ酸ナトリウ
ムおよび酒石酸がある。
常の導電性金属基体を提供することができる。 また、本発明はありきたりの基体の上に亜鉛皮膜または亜鉛合金被膜をめっき
堆積する方法を提供し、上記組成を有する浴は、めっき浴として用いられること
を特徴とする。本発明による方法において被膜の堆積は、0.01から10A/
dm2の範囲の電気密度、15から45℃の範囲の温度で行われることが好まし
い。
て、より大きな加工物上に堆積させる場合にはフレームめっき法として行うこと
ができる。これに関して、アノードには例えば亜鉛アノードのような溶解する可
能性のあるものが用いられ、カソード上に堆積した亜鉛がアノードでの亜鉛の溶
解によって補われるような亜鉛イオン源として同時に役立つ。また、例えば鉄ア
ノードのような溶解しないアノードも用いられ得るが、この場合には電解液から
除かれた亜鉛イオンを別の方法、例えば亜鉛溶解タンクを用いることによって補
充しなければならない。
何ら有害な影響をもたらすこと無しに、空気を噴射しながらおよび被覆される部
品を動かしながらまたは固定したままで操作しても良い。
グの簡易試験 ブリスタリング現象を観察する目的で、製造工程において起こる現象を実験室
で再現することができる簡易試験が出願人らによって開発された。従って、この
試験は、ブリスタリングの原因となるすべての特性を組み合わせるように選択さ
れた。これらには、特に、圧縮応力下、強力な空気噴射の条件の下で、室温で、
ブリスタリングを助長する物質を存在させ、層厚を大きくして被膜することが含
まれる。ブリスタリングを引き起こす傾向を有する添加剤を含むこの様な電解液
中での被膜後2〜3時間以内のブリスタリングの現象がうまく再現された。
易試験に用いた。 Zn 10g/l NaOH 130g/l Na2CO3 20g/l ジアリルアンモニウム/二酸化硫黄共重合体(DE 195 09 713,U
S 4 030 987) 1.2g/l ジメチルアミノプロピルアミンとエピクロロヒドリンの反応生成物(US 3
884 774) 0.19g/l N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 9.2mg/l トリロンD(ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸の三ナトリウム塩;BA
SF,40%溶液) 1.25g/l 3−メルカプトトリアゾール 0.1g/l
覆したZnアノードがアノードとして都合が良い。この試験は、カソードの下に
配置した6つの小さな孔(各側に3つ)を持つL字型をしたプラスチックチュー
ブから流出する強力な空気噴射(1l/分)の下で行われる。カソードシート(
18.5cm×5cm)を下端で曲げ、2.8Aで35分間被覆する。浴は、2
0℃の温度にしなければならない。ブリスターは、特に低温で形成されるからで
ある。カソードシートはすすぎ洗いし、0.3体積%のHNO3で10秒間艶出
し処理を行った後、もう一度すすぎ洗いし、圧縮空気で乾燥する。それから、シ
ートを十分に平らになるまで注意深く伸ばした後、室温に置いておく。シートは
、毎日ブリスタリングについて検査されねばならない。
が良い。カソードシートを1Aで15分間被覆する。浴は、28℃の温度にしな
ければならない。シートをすすぎ洗いし、0.3体積%のHNO3で10秒間艶
出し処理をし、もう一度すすぎ洗いし、圧縮空気で乾燥する。層厚の測定を、高
電流密度(2.8A/dm2)と低電流密度(0.5A/dm2)で、下端から3
cmの二点と右端と左端からそれぞれ2.5cmの二点で行う。XRF測定はで
きるだけ小さな測定誤差を保つために関連した位置にある四点で行われる。層厚
分布は、高電流密度(hcd)での層厚の測定値と低電流密度(lcd)での層
厚の測定値との比に相当する。 層厚分布 = hcd : lcd
ロピル]ウレアを200mlの水に溶かす。次に、11.13g(86.8ミリモ
ル)の1,4−ジクロロブタンを加える。次に、その混合物を攪拌しながら80
℃で8時間加熱する。冷却後、ポリマー水溶液が得られる。 2.2 R1、R2、R3、R4=メチル基;m=3;p=3であるポリマーの調製 10.0g(43.4ミリモル)のN,N’−ビス[3−(ジメチルアミノ)プ
ロピル]ウレアを100mlの水に溶かす。次に、4.95g(43.4ミリモル
)の1,3−ジクロロプロパンを加える。次に、その混合物を攪拌しながら90
℃で7時間加熱する。冷却後、ポリマー水溶液が得られる。 2.3 R1、R2、R3、R4=メチル基;m=3;p=6であるポリマーの調製 20.0g(86.8ミリモル)のN,N’−ビス[3−(ジメチルアミノ)プ
ロピル]ウレアおよび13.46g(86.6ミリモル)の1,6−ジクロロヘキ
サンを、50mlの水中で、80℃で17時間加熱する。冷却後、ポリマー水溶
液が得られる。
ロピル]ウレアを200mlの水に溶かす。次に、12.36g(86.8ミリモ
ル)の1,5−ジクロロペンタンを加える。その混合物を攪拌しながら80℃で
17時間加熱する。冷却後、ポリマー水溶液が得られる。 2.5 R1、R2、R3、R4=エチル基;m=3;p=3であるポリマーの調製 5.00g(17.3ミリモル)のN,N’−ビス[3−(ジエチルアミノ)プ
ロピル]ウレアを10mlの水に溶かす。次に、1.95g(17.3ミリモル)
の1,3−ジクロロプロパンを加える。その混合物を攪拌しながら100℃で1
6時間加熱する。冷却後、ポリマー水溶液が得られる。 2.6 R1、R2、R3、R4=メチル基;m=2;p=3であるポリマーの調製 5.00g(24.7ミリモル)のN,N’−ビス[2−(ジメチルアミノ)エ
チル]ウレアを10mlの水に溶かす。次に、2.79g(24.7ミリモル)の
1,3−ジクロロプロパンを加える。その混合物を攪拌しながら90℃で24時
間加熱する。冷却後、ポリマー水溶液が得られる。
式C、R6=p−キシリレン)の合成: 5.00g(39.80ミリモル)のニコチン酸を20mlのn−ブタノールに
室温で添加する。次に、5.41g(19.90ミリモル)のα,α’−ジブロモ
−p−キシレンを室温で加える。次に、その混合物を70℃で16時間加熱する
。沈殿物を濾別し、10mlのn−ブタノールで洗い、乾燥させる。9.85g
の白色結晶が得られ、これは220℃で分解しながら融解する。
合が良い。カソードシートを1Aで15分間被覆する。浴は28℃の温度にしな
ければならない。シートはすすぎ洗いし、0.3体積%のHNO3で10秒間艶
出し処理し、もう一度すすぎ洗いしてから圧縮空気で乾燥する。層厚の測定は、
高電流密度(2.8A/dm2)と低電流密度(0.5A/dm2)で、下端から
3cmの二点と右端と左端からそれぞれ2.5cmの二点で行われた。XRF測
定は、できるだけ小さな測定誤差を保つために、関連する位置にある四点で行わ
れる。層厚分布は、高電流密度(hcd)での層厚の測定値と低電流密度(lc
d)での層厚の測定値との比に相当する。 層厚分布 = hcd : lcd 得られた結果を下記表1にまとめる。
S 4 030 987) 1.2g/l ジメチルアミノプロピルアミンとエピクロロヒドリンの反応生成物(US 3
884 774) 0.19g/l N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 9.2mg/l トリロンD(ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸の三ナトリウム塩;BA
SF,40%溶液) 1.25g/l 3−メルカプトトリアゾール 0.1g/l 調製例2.1〜2.6による添加剤 1g/l (固体物質として計算)
覆したZnアノードがアノードとして都合が良い。この試験は、使用されるカソ
ードの下に配置した6つの小さな孔(各側に3つ)を持つL字型をしたプラスチ
ックチューブから流出する強力な空気噴射(1l/分)の下で行われる。カソー
ドシート(18.5cm×5cm)を下端で曲げ、2.8Aで35分間被覆する
。浴は、20℃の温度にしなければならない。ブリスターは、特に低温で形成さ
れるからである。シートはすすぎ洗いし、0.3体積%のHNO3で10秒間艶
出し処理を行い、もう一度すすぎ洗いした後、圧縮空気で乾燥する。それから、
シートを平らになるまで注意深く伸ばした後、室温に置いておく。シートは、毎
日ブリスタリングについて検査されねばならない。 得られた結果を下記表2にまとめる。
有する。 ZnO 10g/l KOH 120g/l 調製例2.1による添加剤 1g/l (固体物質として計算) N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 20mg/l チオウレア 60mg/l アニスアルデヒド(重亜硫酸塩付加物として活性な物質) 40mg/l
覆した。 このスチールシートをすすぎ洗いし、市販のブルークロメート溶液(Corr
otriblue、Atotech)中でクロメート処理した。このクロメート
処理されたシートは工業基準に達していた。亜鉛層はブリスタリングするいかな
る傾向も示さず、循環空気キャビネット内で220℃で30分間焼き戻してから
、次に室温の水道水中で急冷しても剥離することはない。
有する。 ZnO 12.5g/l NaOH 130g/l Na2CO3 20g/l 調製例2.2による添加剤 2g/l (固体物質として計算) N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 25mg/l 3−メルカプトトリアゾール 100mg/l p−ヒドロキシベンズアルデヒド(重亜硫酸塩付加物として活性な物質) 50mg/l
dur Gelb Liquid、Atotech)中でクロメート処理した。
クロメート処理されたシートはわずかに真珠光沢を示し、工業基準に達していた
。 前述の試験に従って層厚分布を測定したところ、1.30であった。 亜鉛シートは、循環空気キャビネット内で220℃で30分間の焼き戻し処理
後、次に室温の水道水中で急冷した場合であっても、ブリスタリングするいかな
る徴候も示さない。
有する。 ZnO 18.5g/l NaOH 115g/l 調製例2.5による添加剤 1.5g/l (固体物質として計算) N,N’−p−キシリレン−ビス−[ピリジニウム−3−カルボキシレート] 25mg/l チオウレア 70mg/l バニリン(重亜硫酸塩付加物として活性な物質) 60mg/l
中でめっきした。 次に、このボルトをすすぎ洗いし、市販のイエロークロメート溶液(Trid
ur Gelb Liquid、Atotech)中でクロメート処理した。ク
ロメート処理されたボルトは工業基準に達していた。 光沢のある亜鉛層がボルト上に非常に均一に分布しており、乾燥キャビネット
内で220℃で30分間焼き戻した後、次に室温の水中で急冷した場合であって
も、ブリスタリングするいかなる傾向も示さない。
記の組成を有する。 ZnO 10g/l NiSO4・6H2O 8g/l NaOH 120g/l トリエタノールアミン 30g/l 調製例2.4による添加剤 1.5g/l (固体物質として計算) ベレトリウムアルデヒド(重亜硫酸塩付加物として活性な物質) 50mg/l
覆した。均一で光沢のある亜鉛−ニッケル層が堆積した。 亜鉛−ニッケル層は、循環空気キャビネット内で220℃で30分間の焼き戻
し処理後、次に室温の水道水中で急冷した場合であっても、ブリスタリングする
いかなる徴候も示さない。
成を有する。 ZnO 15g/l NaOH 120g/l 鉄(FeSO4・7H2O) 60mg/l グルコン酸ナトリウム 25g/l 調製例2.2による添加剤 2g/l (固体物質として計算) 3−メルカプトトリアゾール 200mg/l ヘリオトロピン(重亜硫酸塩付加物として活性な物質) 40mg/l
ッククロメート溶液(Tridur Schwartz Liquid ZnF
e、Atotech)中でクロメート処理した。このクロメート処理されたシー
トは、非常に良好な黒色を呈した。 層厚分布を前述の試験にしたがって測定したところ、1.50であった。 亜鉛−鉄シートは、循環空気キャビネット内で220℃で30分間の焼き戻し
処理後、次に室温の水道水中で急冷した場合であっても、ブリスタリングするい
かなる徴候も示さない。
は下記の組成を有する。 ZnO 12.5g/l NaOH 110g/l 鉄(FeSO4・7H2O) 30mg/l コバルト(CoSO4・7H2O) 30mg/l グルコン酸ナトリウム 25g/l 調製例2.3による添加剤 2g/l (固体物質として計算) 3−メルカプトトリアゾール 100mg/l N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 25mg/l
した。均一で光沢のある亜鉛−鉄−コバルト層が堆積した。 亜鉛−鉄−コバルト層は、循環空気キャビネット内で220℃で30分間の焼
き戻し処理後、次に室温の水道水中で急冷した場合であっても、ブリスタリング
するいかなる徴候も示さない。
記の組成を有する。 ZnO 15g/l NaOH 120g/l MnCl2・4H2O 40g/l グルコン酸ナトリウム 40g/l アスコルビン酸 4g/l 調製例2.1による添加剤 2g/l (固体物質として計算) 3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール 100mg/l N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 20mg/l
シートをすすぎ洗いし、それから0.3体積%のHNO3で10秒間艶出し処理
した。 層厚分布を前述の試験にしたがって測定したところ、1.41であった。 マンガンの混入量を、層厚測定が行われたのと同じ位置で、XRFによって測
定した。2.8A/dm2の電流密度でのマンガン含有率は5.65%であり、0.
5A/dm2では7.81%であった。
合が良い。カソードシートを1Aで15分間被覆する。浴は28℃の温度にしな
ければならない。シートはすすぎ洗いし、0.3体積%のHNO3で10秒間艶
出し処理し、もう一度すすぎ洗いしてから圧縮空気で乾燥する。層厚の測定は、
高電流密度(2.8A/dm2)と低電流密度(0.5A/dm2)で、下端から
3cmの二点と右端と左端からそれぞれ2.5cmの二点で行われた。XRF測
定は、できるだけ小さな測定誤差を保つために、関連する位置にある四点で行わ
れる。層厚分布は、高電流密度(hcd)での層厚の測定値と低電流密度(lc
d)での層厚の測定値との比に相当する。 層厚分布 = hcd : lcd 得られた結果を下記表3にまとめる。
S 4 030 987) 1.2g/l ジメチルアミノプロピルアミンとエピクロロヒドリンの反応生成物(US 3
884 774) 0.19g/l N−ベンジルピリジニウム−3−カルボキシレート 9.2mg/l トリロンD(BASF,40%溶液) 1.25g/l 3−メルカプトトリアゾール 0.1g/l 前述の本明細書において説明された添加剤 1g/l (固体物質として計算)
覆したZnアノードがアノードとして都合が良い。この方法は、使用されるカソ
ードの下に配置した6つの小さな孔(各側に3つ)を持つL字型をしたプラスチ
ックチューブから流出する強力な空気噴射(1l/分)の下で行われる。カソー
ドシート(18.5cm×5cm)を下端で曲げ、2.8Aで35分間被覆する
。浴は、20℃の温度にしなければならない。ブリスタリングは、特に低温で発
生するからである。シートはすすぎ洗いし、0.3体積%のHNO3で10秒間
艶出し処理を行い、もう一度すすぎ洗いした後、圧縮空気で乾燥する。それから
、シートを平らになるまで注意深く伸ばした後、室温で保管する。シートは、毎
日ブリスタリングについて検査されねばならない。 得られた結果を表4にまとめる。
Claims (32)
- 【請求項1】 基体表面への亜鉛被膜または亜鉛合金被膜のめっき堆積のた
めのシアン化物を含まない水性アルカリ浴であって、 (a)亜鉛イオン源および場合により他の金属イオン源と、 (b)水酸化物イオンと、 (c)前記浴に可溶であって且つ一般式A 【化1】 ここでmは2または3の値を有し、nは少なくとも2の値を有し、R1、R2、
R3およびR4は同じまたは異なっていて、各々が独立してメチル基、エチル基ま
たはヒドロキシエチル基を表わし、pは3から12の範囲の値を有し、そしてX - はCl-、Br-および/またはI-を表わす、 で表わされるポリマーと、 および場合により、 (d)慣用の添加剤と、 を含有することを特徴とする浴。 - 【請求項2】 一般式Aにおいて、nは2から80、好ましくは3から20
の範囲の値を有することを特徴とする、請求項1に記載の浴。 - 【請求項3】 前記浴に可溶な式Aのポリマーが、0.1から50g/l、
好ましくは0.25から10g/lの量で存在することを特徴とする、請求項1
または2に記載の浴。 - 【請求項4】 前記浴が、式Bで表わされるピリジン−3−カルボン酸の第
4級誘導体および/または式Cで表わされるピリジン−3−カルボン酸の第4級
誘導体をさらに含有することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一つに記
載の浴。 【化2】 ここでR6は、1から12の炭素原子をもつ飽和または不飽和の脂肪族、芳香
族または芳香脂肪族炭化水素基を表わす、 - 【請求項5】 式Bおよび/または式Cのピリジン−3−カルボン酸の第4
級誘導体が0.005から0.5g/l、好ましくは0.01から0.2g/lの量
で存在することを特徴とする、請求項4に記載の浴。 - 【請求項6】 亜鉛イオン源が酸化亜鉛であることを特徴とする、請求項1
から5のいずれか一つに記載の浴。 - 【請求項7】 亜鉛イオンの濃度が0.2から20g/lであることを特徴
とする、請求項1から6のいずれか一つに記載の浴。 - 【請求項8】 他の金属イオンが、コバルトイオン、ニッケルイオン、マン
ガンイオンおよび/または鉄イオンであることを特徴とする、請求項1から7の
いずれか一つに記載の浴。 - 【請求項9】 亜鉛が0.2から20g/lの量で存在し、コバルトが10
から120mg/lの量で存在し、ニッケルが0.3から3g/lの量で存在し
、マンガンが10から100g/lの量で存在し、そして鉄が10から120m
g/lの量で存在することを特徴とする、請求項8に記載の浴。 - 【請求項10】 アルカリが水酸化ナトリウムであることを特徴とする、請
求項1から9のいずれか一つに記載の浴。 - 【請求項11】 水酸化ナトリウムが80から250g/lの量で存在する
ことを特徴とする、請求項10に記載の浴。 - 【請求項12】 アルカリが水酸化カリウムであることを特徴とする、請求
項1から9のいずれか一つに記載の浴。 - 【請求項13】 水酸化カリウムが80から250g/lの量で存在するこ
とを特徴とする、請求項12に記載の浴。 - 【請求項14】 前記浴が、添加剤として、硫黄化合物、アルデヒド、ケト
ン、アミン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、タンパク質または
脂肪族あるいは芳香族のアミン、ポリアミン若しくは複素環式窒素化合物とハロ
ゲン化ヒドリンの反応生成物、およびこれらの混合物よりなる群から選択される
光沢剤を含有することを特徴とする、請求項1から13のいずれか一つに記載の
浴。 - 【請求項15】 前記浴が、添加剤として、芳香族アルデヒドまたはその重
亜硫酸塩付加物を含有することを特徴とする、請求項14に記載の浴。 - 【請求項16】 芳香族アルデヒドが、4−ヒドロキシベンズアルデヒド、
4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒド、3,4−ジメトキシベンズア
ルデヒド、3,4−メチレンジオキシベンズアルデヒド、2−ヒドロキシベンズ
アルデヒドおよび4−ヒドロキシベンズアルデヒド、またはこれらの混合物より
なる群から選択されることを特徴とする、請求項15に記載の浴。 - 【請求項17】 芳香族アルデヒドが、0.005から1.0g/l、好まし
くは0.01から0.50g/lの量で存在することを特徴とする、請求項15ま
たは16に記載の浴。 - 【請求項18】 前記浴が、錯体生成剤または硬水軟化剤をさらに含有する
ことを特徴とする、請求項1から17のいずれか一つに記載の浴。 - 【請求項19】 前記浴が、錯体生成剤としてキレート生成剤を含有するこ
とを特徴とする、請求項18に記載の浴。 - 【請求項20】 キレート生成剤が、ヒドロキシカルボン酸塩、アミノアル
コール、ポリアミン、アミノカルボン酸塩、アミノホスホン酸塩、多価アルコー
ル、およびこれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする、請求項
19に記載の浴。 - 【請求項21】 キレート生成剤が2から200g/lの量で存在すること
を特徴とする、請求項18または19に記載の浴。 - 【請求項22】 前記浴が、レベリング剤として硫黄化合物をさらに含有す
ることを特徴とする、請求項1から21のいずれか一つに記載の浴。 - 【請求項23】 前記浴が、レベリング剤として3−メルカプト−1,2,4
−トリアゾールおよび/またはチオウレアを含有することを特徴とする、請求項
22に記載の浴。 - 【請求項24】 前記浴が、硫黄化合物を0.01から0.50g/lの量で
含有することを特徴とする、請求項22または23に記載の浴。 - 【請求項25】 請求項1から24に記載の浴を浴として用いることを特徴
とする、亜鉛被膜または亜鉛合金被膜をめっき堆積する方法。 - 【請求項26】 前記浴が0.01から10A/dm2の電流密度で稼動され
ることを特徴とする、請求項25に記載の方法。 - 【請求項27】 前記浴が15から45℃の温度で稼動されることを特徴と
する、請求項25または26に記載の方法。 - 【請求項28】 被膜をドラムめっき法を用いて導電性基体の上に堆積させ
ることを特徴とする、請求項25から27のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項29】 被膜をフレームめっき法を用いて導電性基体の上に堆積さ
せることを特徴とする、請求項25から27のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項30】 亜鉛被膜を堆積させることを特徴とする、請求項25から
29のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項31】 亜鉛合金被膜を堆積させることを特徴とする、請求項25
から29のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項32】 コバルト、ニッケル、マンガンまたは鉄よりなる群から選
択される1種類またはそれ以上の金属と亜鉛の合金の被膜を堆積させることを特
徴とする、請求項31に記載の方法。
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