JP2003073899A - めっき液への亜鉛イオンの供給方法 - Google Patents
めっき液への亜鉛イオンの供給方法Info
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Abstract
き物に亜鉛めっきを施す場合に、めっき液中の亜鉛濃度
を保つために、めっき液中に亜鉛イオンを溶解する方法
を提供すること。 【解決手段】 20〜300g/Lの水酸化アルカリを
含む亜鉛系めっき液中で、金属亜鉛、亜鉛合金、亜鉛よ
りも貴な金属イオンの一種以上を置換、めっきなどで付
着させた金属亜鉛または亜鉛合金からなる群の一種以上
の溶解用亜鉛と、銅族元素、チタン族元素、炭素族元
素、クロム族元素、鉄族元素、白金族元素の単体または
これらを含んだ合金の一種以上に亜鉛よりも貴な金属ま
たは水素過電圧の低い金属の一種以上のめっきが施され
たものからなる群の一種以上の接触用または回路形成用
めっき品とを接触または回路形成させることにより、溶
解用亜鉛の溶解速度を加速する、めっき液への亜鉛イオ
ンの供給方法。
Description
鉛めっき液への亜鉛イオンの供給方法に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】電気亜鉛めっきでは、陽極に金属亜鉛を
使用し、陰極に被めっき物を設置してめっきのための通
電を利用して、陽極亜鉛を溶解して亜鉛イオンを供給し
ている。アルカリ性電気亜鉛めっきでは、陽極に金属亜
鉛を使用した場合、浴濃度や陰極および陽極電流密度、
浴温度等の条件により、陽極の表面に黒灰色の不動態化
皮膜が発生する。これが電流の断続等により剥がれて、
めっき表面に付着し、不良の原因となったりしている。
さらに、亜鉛の溶解により、陽極としては表面積が小さ
くなり、交換を余儀なくされる。この陽極の交換や作業
者の危険性は避けられないものとなる。また、亜鉛と対
極との間に電池を形成させて溶解する方法として、特開
昭52−7828に報告されているが、この方法では亜
鉛の溶解量が少なく、亜鉛板や溶解槽の必要量が大きく
なりすぎてしまう。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従って、アルカリ性電
気亜鉛めっきでは亜鉛陽極に変えて鉄またはカーボン等
の不溶性陽極の使用が望まれる。しかし不溶性陽極を使
用する場合には、いかにしてめっき液に亜鉛イオンを供
給するかが問題となる。 【0004】亜鉛イオンの供給には、亜鉛化合物の溶解
で補給する方法が考えられるが、亜鉛化合物としては、
酸化亜鉛、青化亜鉛、炭酸亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等
であり、アルカリ性電気亜鉛めっきで亜鉛イオンの供給
に使用できる亜鉛の塩としては、青化亜鉛や酸化亜鉛だ
けである。 【0005】青化亜鉛はシアン化物浴では使用できる
が、亜鉛イオンの不足分を常時、青化亜鉛により補給を
行なうと、シアン濃度が上昇して浴バランスが悪くな
り、めっき電着速度の低下等の不良の原因となる。もち
ろん、青化亜鉛は、ノーシアンジンケート浴では使用で
きない。 【0006】酸化亜鉛は、直接めっき液に溶解させるこ
とができない。別槽にて酸化亜鉛を水酸化アルカリと水
とで混合し、水酸化アルカリの発熱を利用して溶解させ
なけれぱならない。これでは青化亜鉛のシアン分と同じ
ように、水酸化アルカリ濃度や液量が増加してしまう。
さらに、これらの亜鉛の塩で補給を行なえばコスト的に
負担がかかってしまう。 【0007】また、特開昭52−7828の方法では、
亜鉛の溶解量が少なく、亜鉛板や対極が大量に必要とな
り、溶解槽の液量が大きくなる。このため、設備やスペ
ース的に負担がかかり過ぎてしまう。本発明は、これら
の問題点を解決し、アルカリ性電気亜鉛めっき液に亜鉛
イオンを供給する方法を提供するものである。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題を
解決するために、20〜300g/Lの水酸化アルカリ
を含む亜鉛系めっき液中で、金属亜鉛、亜鉛合金、亜鉛
よりも貴な金属イオンの一種以上を置換、めっきなどで
付着させた金属亜鉛または亜鉛合金からなる群の一種以
上の溶解用亜鉛と、銅族元素、チタン族元素、炭素族元
素、クロム族元素、鉄族元素、白金族元素の単体または
これらを含んだ合金の一種以上に亜鉛よりも貴な金属ま
たは水素過電圧の低い金属の一種以上のめっきが施され
たものからなる群の一種以上の接触用または回路形成用
めっき品とを接触または回路形成させることにより、溶
解用亜鉛の溶解速度を加速し、めっき液中への亜鉛イオ
ンの供給を行なうものである。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明のめっき液への亜鉛
イオンの供給方法に関し詳細に説明する。本発明におい
て、被めっき物に亜鉛めっきを施す場合に、めっき液中
の亜鉛濃度を保つため、めっき液中に亜鉛イオンを溶解
するためには、20〜300g/L、好ましくは40〜
200g/Lの水酸化アルカリを含むめっき液中に、金
属亜鉛、亜鉛合金、亜鉛よりも貴な金属イオンの一種以
上を置換、めっきなどで付着させた金属亜鉛または亜鉛
合金からなる群の一種以上の溶解用亜鉛と、銅族元素、
チタン族元素、炭素族元素、クロム族元素、鉄族元素、
白金族元素の単体またはこれらを含んだ合金の一種以上
に亜鉛よりも貴な金属または水素過電圧の低い金属の一
種以上のめっきが施されたものからなる群の一種以上の
接触用または回路形成用めっき品とを接触または回路形
成させることにより、溶解用亜鉛の溶解速度を加速し、
めっき液中へ亜鉛イオンを供給する。 【0010】めっき液中の水酸化アルカリとしては、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の
一種以上が使用できる。濃度については、前記の範囲よ
り少ないと亜鉛イオンの溶解速度が遅く、また高いと補
給槽からの亜鉛イオンの補給時に水酸化アルカリ濃度も
高くなり、めっき液濃度バランスが悪くなってしまう。 【0011】金属亜鉛、亜鉛合金に置換やめっき等で付
着される金属は、亜鉛よりも貴な金属イオン、例えば、
鉄、ニッケル、コバルト、スズ、銅、銀、金等である。 【0012】亜鉛よりも貴な金属または水素過電圧の低
い金属のめっきが施される被めっき物としては、銅族元
素、チタン族元素、炭素族元素、クロム族元素、鉄族元
素、白金族元素の単体、たとえば、銅、銀、金、チタ
ン、ジルコニウム、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、ス
ズ、モリブデン、タングステン、鉄、コバルト、ニッケ
ル、イリジウム、白金等であり、またはこれらを含んだ
合金、たとえば、ステンレス、銅合金、ニッケル合金等
である。 【0013】銅族元素、チタン族元素、炭素族元素、ク
ロム族元素、鉄族元素、白金族元素の単体または化合物
にめっきされる亜鉛よりも貴な金属または水素過電圧の
低い金属としては、たとえば、鉄、ニッケル、コバル
ト、スズ、銅、銀、金等であり、それらの一種以上をめ
っきする。 【0014】めっきとしては、電気めっき、無電解めっ
き、溶融めっき、衝撃めっき、真空めっき等である。 【0015】本発明をシアン化亜鉛めっき浴に使用する
場合には、水酸化アルカリ溶液中にシアン化合物を混合
させることも可能である。シアン化合物としては、シア
ン化ナトリウム、シアン化カリウム等である。 【0016】また、水酸化アルカリ溶液中にキレート剤
を含むことも可能である。キレート剤としては、グルコ
ン酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、グルコール酸塩等のオ
キシカルボン酸塩類、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン等のアミノアルコー
ル類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン等のポリアミン類、エチレンジアミ
ン四酢酸塩、ニトロ三酢酸塩等のアミノカルボン酸類、
ソルビット、ペンタエリスリトール等の多価アルコール
類、チオ尿素類等のいずれか1種以上を使用することが
できる。 【0017】本発明に従う亜鉛を溶解する方法は、溶解
させる液の温度が高い方が好ましい。また、溶解用亜鉛
と接触用めっき品の面積比は、後者の方が大きいほど好
ましい。 【0018】 【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。亜鉛
イオン供給用試験片は1dm2の亜鉛板である。液量1
Lで、溶解用亜鉛と接触用めっき品とを接触(図1を参
照)または回路形成(図2を参照)させて、24時間で
の亜鉛イオンの平均溶解量(g/dm2・hr)を測定
した。 【0019】[実施例1〜5]亜鉛濃度8.1g/L、
水酸化カリウム120.4g/Lからなる亜鉛めっき液
に、亜鉛イオン供給用試験片を入れ、鉄に各金属の電気
めっきを施したものを図1に示すように接触させて、亜
鉛イオンの溶解量を測定した。この時の試験温度は25
℃、面積比は4:1で行なった。比較例1として電気め
っきを施していない鉄板を接触させ溶解した。この結果
を表1に示す。 【0020】[実施例6〜12]亜鉛濃度18.3g/
L、水酸化ナトリウム60.0g/L、青化ナトリウム
39.2g/Lからなるめっき液中で、塩化ニッケル1
00g/L、35%塩酸10g/Lの溶液で温度50
℃、1分間、ニッケル置換した亜鉛イオン供給用試験片
と各素材に無電解ニッケルめっきを施したものとを図2
に示すように回路形成させて、亜鉛イオンの溶解量を測
定した。この時の試験温度は35℃、面積比は2:1で
行なった。比較例2としてニッケル置換をしただけの試
験片を浸漬溶解した。 【0021】[実施例13〜15]亜鉛濃度13.2g
/L、水酸化ナトリウム148.8g/Lからなる亜鉛
めっき液中で、亜鉛イオン供給用試験片を入れ、ステン
レスに電気コバルトめっきを施したものとを図1に示す
ように接触させて、亜鉛イオンの溶解量を測定した。こ
の時の試験温度を25℃、35℃、45℃、面積比は
1:1で行なった。この結果を表1に示す。 【0022】[実施例16〜18]亜鉛濃度30.9g
/L、水酸化ナトリウム145.2g/Lからなる亜鉛
めっき液において、硫酸第二鉄50g/Lの溶液で温度
25℃、10分間、鉄置換した亜鉛イオン供給用試験片
とカーボン板に無電解コバルトめっきを施したものとを
図2に示すように回路形成させて、亜鉛イオンの溶解量
を測定した。この時の試験温度40℃、面積比は4:
1、2:1、1:1で行なった。この結果を表1に示
す。 【0023】[実施例19〜20]水酸化ナトリウム1
25.6g/L、酒石酸1.0g/Lからなる溶液に、
亜鉛イオン供給用試験片を入れ、これと鉄および真鍮に
無電解ニッケルコバルトめっきを施したものとを図2に
示すように回路形成させて亜鉛イオンの溶解量を測定し
た。この時の試験温度25℃、面積比は1:1で行なっ
た。この結果を表1に示す。 【0024】[実施例21〜22]亜鉛濃度10.9g
/L、水酸化ナトリウム125.5g/L、トリエタノ
ールアミン5.0g/Lからなる亜鉛めっき液中で、表
面の半分を電気ニッケルまたは電気コバルトめっきした
亜鉛イオン供給用試験片とカーボン板に溶融スズめっき
を施したものとを図2に示すように回路形成させて、亜
鉛イオンの溶解量を測定した。この時の試験温度25
℃、面積比は3:1で、撹拌を行なった。この結果を表
1に示す。 【0025】 【表1】
用亜鉛と接触用めっき品との接触を示す概略図である。 【図2】本発明の方法に従う、亜鉛めっき液中での溶解
用亜鉛と回路形成用めっき品との間の回路形成を示す概
略図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 20〜300g/Lの水酸化アルカリを
含むめっき液中で、金属亜鉛、亜鉛合金、亜鉛よりも貴
な金属イオンの一種以上を付着させた金属亜鉛または亜
鉛合金からなる群の一種以上の溶解用亜鉛と、銅族元
素、チタン族元素、炭素族元素、クロム族元素、鉄族元
素、白金族元素の単体またはこれらを含んだ合金の一種
以上に亜鉛よりも貴な金属または水素過電圧の低い金属
の一種以上のめっきが施されたものからなる群の一種以
上の接触用または回路形成用めっき品とを接触または回
路形成させることを特徴とする、めっき液への亜鉛イオ
ン供給方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001259345A JP4610810B2 (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | めっき液への亜鉛イオンの供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2001259345A JP4610810B2 (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | めっき液への亜鉛イオンの供給方法 |
Publications (2)
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JP4610810B2 JP4610810B2 (ja) | 2011-01-12 |
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1420087A2 (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-19 | Nihon Hyomen Kagaku Kabushiki Kaisha | Method for supplying zinc ions to alkaline zinc plating solution |
EP1972600A1 (de) * | 2007-03-21 | 2008-09-24 | MDC Max Dätwyler AG Bleienbach | Tragvorrichtung für die Galvanotechnik |
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-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001259345A patent/JP4610810B2/ja not_active Expired - Lifetime
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