JP2003160849A - 被溶融めっき物の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被溶融めっき物に対して特殊な表面処理を施す
ことにより、被溶融めっき物の表面に対する溶融めっき
を良好にして、溶融めっき物の品質特性の向上を図る。 【解決手段】被溶融めっき物を、溶融めっきに先だって
表面処理する表面処理方法であって、被溶融めっき物
に、溶融めっきに使用する金属と同一の金属の無電解め
っきを施すことにより、被溶融めっき物の表面の溶融め
っきに使用する金属に対するぬれ性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被溶融めっき物
を、溶融めっきに先だって表面処理するための表面処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、溶融めっきは、被溶融めっき物
を洗浄する前洗浄処理と、洗浄処理された被溶融めっき
物をフラックス浴に浸漬するフラックス処理と、フラッ
クス処理された被溶融めっき物を溶融めっき浴に浸漬す
るめっき処理を含んでいる。また、前洗浄処理は、アル
カリ洗浄処理、水洗浄処理、酸洗浄処理および水洗浄処
理の各処理工程を連続して備えている。

【０００３】前洗浄処理は、被溶融めっき物に対する溶
融めっきの出来、不出来を左右する重要な手段であり、
溶融めっき物に要請される品質特性、すなわち、めっき
弾きがなくてきれいな外観を有する特性を得るために
は、被溶融めっき物を、溶融めっきに先だって、十分に
洗浄処理する必要がある。溶融めっき物にめっき弾きの
部位が存在すると、その外観が損なわれるだけではな
く、当該部位が耐食性に劣るために、溶融めっき物は製
品としての寿命の短いものとなる。このため、従来の前
洗浄処理における酸洗浄処理工程では、酸洗浄剤とし
て、濃硝酸、濃硫酸、および濃塩酸の混酸であるキリン
ス等の腐食作用の極めて強い薬剤を使用して、被溶融め
っき物を十分に洗浄するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の被
溶融めっき物の前洗浄処理では、洗浄処理の確実な効果
を得るために、腐食作用の極めて強い薬剤を使用してい
ることから、溶融めっきにおける前洗浄処理の作業環境
を悪化させ、かつ、設備を腐食させている。また、前洗
浄処理の洗浄処理効果を確実に得るためには、被溶融め
っき物の薬剤への浸漬時間を長くする必要があって、前
洗浄処理の作業性がよくない。また、薬剤は腐食作用が
極めて強いことから、酸洗浄処理工程後の水洗浄処理工
程での水洗浄処理に長時間を必要とし、かつ、水洗浄処
理に要する洗浄水の量が多くなり、この点からも、作業
性が一層低下することになる。さらには、このような手
段を採る前洗浄処理によっても、溶融めっき物における
めっき弾きの存在が確実には解消されないのが実状であ
る。

【０００５】従って、本発明の目的は、被溶融めっき物
に対して特殊な表面処理を施す手段を採ることにより、
被溶融めっき物の表面に対する溶融めっきを良好にし
て、溶融めっき物の品質特性の向上を図るとともに、前
洗浄処理の程度を軽減して、前洗浄処理の作業性の向上
と作業環境の向上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、被溶融めっき
物の表面処理方法に関するもので、本発明に係る表面処
理方法は、被溶融めっき物を、溶融めっきに先だって表
面処理するための表面処理方法であって、被溶融めっき
物に、溶融めっきに使用する金属と同一の金属の無電解
めっきを施すことを特徴とするものである。

【０００７】本発明に係る被溶融めっき物の表面処理方
法の一形態は、金属または金属合金からなる被溶融めっ
き物を溶融錫めっきを施す際の表面処理であって、被溶
融めっき物に無電解錫めっきを施すものである。この場
合、被溶融めっき物として、銅、銅合金、鉄、鉄合金、
アルミニウム合金等の金属材料からなるものを採用する
ことができる。

【０００８】

【発明の作用・効果】本発明に係る被溶融めっき物の表
面処理方法は、被溶融めっき物に、溶融めっきに使用す
る金属と同一の金属の無電解めっきを施すものであり、
これにより、被溶融めっき物を溶融めっきに先だって、
その表面には、溶融めっきに使用する金属と同一の金属
の薄膜状の皮膜が形成される。このため、表面処理され
た被溶融めっき物の表面は、溶融めっきに使用する金属
に対するぬれ性が著しく向上し、同一金属同士の親和性
とも相まって、被溶融めっき物には、良好な溶融めっき
を確実に施すことができる。この結果、溶融めっき物
は、めっき弾の存在しないきれいな外観を有するものと
なり、優れた品質特性のものとなる。

【０００９】また、本発明に係る表面処理方法によれ
ば、被溶融めっき物の表面に対する溶融めっきが極めて
良好になることから、被溶融めっき物に対する前洗浄処
理では過激な腐食作用を伴う酸洗浄処理が不要となり、
濃硝酸、濃硫酸、および濃塩酸の混酸であるキリンス
等、腐食作用の極めて強い薬剤に替えて緩い腐食作用の
酸洗浄剤を使用することができ、または、腐食作用を有
する前洗浄処理自体を省略することも可能となる。この
ため、前洗浄処理工程における洗浄作業の作業性の向上
と、その作業環境の向上を図ることができるとともに、
溶融めっき工程全体の作業時間の短縮を図ることも可能
となる。

【００１０】本発明に係る表面処理方法は、金属または
金属合金からなる被溶融めっき物に溶融錫めっきを施す
際の表面処理として好適であり、この場合には、表面処
理としては無電解錫めっきを採用する。また、この場
合、被溶融めっき物としては、銅、銅合金、鉄、鉄合
金、アルミニウム合金等の金属材料からなるものを好適
に採用することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、溶融めっきを施される
被溶融めっき物を、溶融めっきに先だって表面処理する
ための表面処理方法に関するものである。溶融めっき方
法は、一般的には、被溶融めっき物の前洗浄処理と、洗
浄処理された被溶融めっき物をフラックス浴に浸漬する
フラックス処理と、フラックス処理された被溶融めっき
物を溶融めっき浴に浸漬するめっき処理を含んでいる。
本発明に係る一実施形態は、前洗浄処理された被溶融め
っき物に、フラックス処理に先だって表面処理を施すも
のである。

【００１２】被溶融めっき物の前洗浄処理は、アルカリ
洗浄工程、水洗浄工程、酸洗浄工程および水洗浄工程を
備えるものであって、被溶融めっき物の表面を、溶融め
っきに先だって清浄化して、被溶融めっき物を、予め良
好な溶融めっきを施し得る状態に調製することを意図し
ているものである。

【００１３】従来の前洗浄処理では、アルカリ洗浄工程
においては、被溶融めっき物をアルカリ洗浄液に所定時
間浸漬して、その表面に付着している油分等の汚染物を
離脱させるものであり、次工程である水洗浄工程におい
ては、アルカリ洗浄処理された被溶融めっき物を水に所
定時間浸漬して、離脱した汚染物および付着するアルカ
リ洗浄液を水洗浄するものである。

【００１４】また、酸洗浄工程では、アリカリ洗浄処理
および水洗浄処理された被溶融めっき物を酸洗浄液に所
定時間浸漬して、酸洗浄液の腐食作用によって、その表
面に形成されている酸化皮膜等を離脱させるものであ
り、次工程である水洗浄工程においては、酸洗浄処理さ
れた被溶融めっき物を水に所定時間浸漬して、離脱した
腐食物および付着する酸洗浄液を水洗浄するものであ
る。従来の酸洗浄工程においては、酸洗浄剤として濃硝
酸、濃硫酸、および濃塩酸の混酸であるキリンス等の強
酸性の混酸液が採用されている。また、各水洗浄工程で
の浸漬処理では、被溶融めっき物を水浴中に静置する静
置手段が採られている。

【００１５】本発明に係る表面処理方法の一実施形態
は、前洗浄処理を施された被溶融めっき物に無電解めっ
きを施して、被溶融めっき物の表面に、溶融めっきに使
用する金属と同一の金属の皮膜を形成するものである。
当該実施形態では、被溶融めっき物として銅合金、鉄合
金、アルミニウム合金等からなるものを採用して、被溶
融めっき物に溶融錫めっきを施す場合の被溶融めっき物
の表面処理方法である。表面処理手段としては、溶融錫
めっきに対応して、無電解錫めっき浴を使用して無電解
錫めっきを施す手段を採っている。無電解錫めっき浴と
しては、例えば、塩化第一錫・二水和物２０ｇ、チオ尿
素３６ｇ、酒石酸１５．６ｇ、塩酸（濃度３６％）８ｍ
Ｌ、水４００ｍＬの浴組成のものを採用している。

【００１６】無電解錫めっきは、置換錫めっき法とも称
されていて、チオ尿素が被溶融めっき物を構成する金属
の金属イオンと強く錯を形成する。これにより、溶液中
の金属イオンの活量が著しく小さくなって、金属の標準
電位がＳｎの標準電位より卑となり、Ｓｎの析出を可能
とする。このため、無電解錫めっき浴は、金属イオンと
強い錯形成能を有するチオ尿素およびその誘導体（Ｎ−
メチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジメチルチオ尿素等）やシ
アン化物イオン等が添加されている組成のものでよく、
チオグリコール酸、チオ乳酸、Ｌ−システィン等が添加
されている浴でもよい。

【００１７】無電解錫めっきでは、前洗浄処理された被
溶融めっき物を、約７０℃に設定された無電解めっき浴
に約１５分間浸漬する。これにより、被溶融めっき物の
表面に、錫の薄膜である皮膜（錫皮膜）が形成される。
被溶融めっき物の表面に形成された錫皮膜は、溶融めっ
きに使用する金属に対するぬれ性を著しく向上させるこ
とから、溶融めっきに使用される錫との親和性とも相ま
って、被溶融めっき物には、良好な溶融めっきが確実に
施される。この結果、溶融めっき物は、めっき弾きの存
在しないきれいな外観を有するものになるとともに、優
れた品質特性のものとなる。

【００１８】また、本発明に係る表面処理方法である無
電解錫めっきを採用する場合には、被溶融めっき物の表
面は溶融めっきに使用される金属との親和性が極めて良
好になることから、被溶融めっき物の前洗浄処理におい
ては、酸洗浄剤として、従来のごとき、キリンス等の腐
食作用の強い混酸等に替えて、グルコン酸等の腐食作用
が穏やかな酸洗浄剤を採用することが可能であり、か
つ、酸洗浄それ自体の腐食作用を軽減させることが可能
である。このことから、被溶融めっき物の前洗浄処理に
おいては、腐食作用の極めて強い混酸液の不要に起因し
て、前洗浄処理の作業環境を向上させ、かつ、酸洗浄そ
れ自体の作用の軽減に起因して、前洗浄処理の作業時間
の短縮を図ることができる。

【００１９】

【実施例】本実施例では、溶融めっきに先立つ無電解め
っきの溶融めっき処理に及ぼす影響を確認する実験を試
みた。本実験では、被溶融めっき物として異なるメーカ
の３種類の銅パイプＡ，Ｂ，Ｃを採用して、アルカリ洗
浄、水洗浄、酸洗浄、水洗浄、無電解錫めっき、水洗浄
の各処理を適宜に組合わせた１０通りの前処理を行い、
前処理した被溶融めっき物について、フラックス処理、
溶融錫めっき処理、自然空冷、および水洗浄からなる溶
融錫めっきを行った。得られた溶融めっき物について
は、外観評価を行った。

【００２０】各銅パイプＡ，Ｂ，Ｃは、それぞれメーカ
を異にすることから、表面の汚染物質および汚染度を異
にするもので、溶融錫めっきの前処理の効果は互いに異
なるものである。また、各銅パイプＡ，Ｂ，Ｃは、長さ
が約６０ｍｍ、厚みが約０．８ｍｍのものであって、外
径が１３〜９ｍｍの範囲内で異なるものである。

【００２１】溶融めっきの手順は、アルカリ洗浄処理→
水洗浄理→酸洗浄処理→水洗浄処理→無電解錫めっき処
理→水洗浄処理→フラックス処理→溶融錫めっき処理→
自然空冷→水洗浄処理の通りであるが、これらの処理を
全て包含する溶融めっき（実験ＮＯ．１〜４：実施例）
と、これらの処理のいずれかを欠く溶融めっき（実験Ｎ
Ｏ．５〜１０：比較例）とに区別した。また、各処理の
条件は下記の通りである。

【００２２】すなわち、アルカル洗浄処理は、アルカリ
洗浄剤（ＰＳ−４００Ａ：晃栄工業株式会社製）の水溶
液（濃度５０ｇ／Ｌ）を使用して、約５０℃で１５分間
行った。酸洗浄処理は、酸洗浄剤（サプロタイトＧ５３
Ｈ：中外化成株式会社製）の水溶液（原液：水＝１：１
…体積比）を使用して、室温で１５分間行った。無電解
錫めっき処理は、無電解錫めっき浴として、塩化第一錫
・二水和物２０ｇ、チオ尿素３６ｇ、酒石酸１５．６
ｇ、塩酸（濃度３６％）８ｍＬ、水４００ｍＬの浴組成
のものを使用して、約７０℃１５分間行った。溶融めっ
き処理は、常法に従って行った。但し、溶融めっき温度
は、２４５℃および２７０℃の２種類とした。

【００２３】溶融めっき物の外観評価の基準は、表面全
体がきれいな平滑でめっき弾きの認められないもの
（◎）、局部的に平滑でない部位が存在するが表面全体
はきれいでめっき弾きの認められないもの（○）、表面
全体がざらざらしていてめっき弾きが若干認められるも
の（△）、表面全体にめっき弾きが多く認められるもの
（×）、表面全体にめっき弾きが非常に多く認められる
もの（××）、等の５通りとした。得られた結果を表１
に示す。

【００２４】

【表１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被溶融めっき物を、溶融めっきに先だって
   表面処理するための表面処理方法であり、当該表面処理
   方法は、被溶融めっき物に、溶融めっきに使用する金属
   と同一の金属の無電解めっきを施すことを特徴とする被
   溶融めっき物の表面処理方法。
2. 【請求項２】金属または金属合金からなる被溶融めっき
   物を、溶融錫めっきに先だって表面処理するための表面
   処理方法であり、当該表面処理方法は、被溶融めっき物
   に無電解錫めっきを施すことを特徴とする溶融めっきの
   表面処理方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の表面処理方法において、
   前記被溶融めっき物は銅、銅合金、鉄、鉄合金、または
   アルミニウム合金を金属材料とするものであることを特
   徴とする溶融めっきの表面処理方法