JP2016060918A

JP2016060918A - 装飾用３価クロムめっき液およびこれを利用した装飾クロムめっき方法

Info

Publication number: JP2016060918A
Application number: JP2014187236A
Authority: JP
Inventors: 真雄堀; Masao Hori
Original assignee: JCU Corp
Current assignee: JCU Corp
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2016-04-25

Abstract

【課題】３価クロムを用いる装飾クロムめっきで、これまで用いられていた６価クロムめっき液と同等の性能を誇るものを提供する。【解決手段】３価クロム化合物、伝導性塩、ｐＨ緩衝剤および錯化剤を含有する３価クロムめっき液であって、伝導性塩としてスルファミン酸塩を２種以上組み合わせて使用することを特徴とする装飾用３価クロムめっき液およびこれを利用した装飾クロムめっき方法。【選択図】なし

Description

本発明は、装飾用に用いられる３価クロムめっき液およびこれを利用した装飾クロムめっき方法に関する。

クロムめっきは各種の分野で広く利用され、硬さが要求される硬質クロムめっきと、外観の美しさが要求される装飾クロムめっきに分けられる。

これまでクロムめっきのクロム源としては、６価のクロムが用いられていたが、６価クロムは人体に影響があるとされ、その使用が大きく制限されている。そのため、近年では６価のクロムに代えて人体に安全な３価のクロムを用いる技術が多数報告されている。

例えば、硬質クロムめっきであれば、例えば、３価クロム化合物、ｐＨ緩衝剤、アミノカルボン酸化合物、スルファミン酸塩化合物およびアミノカルボニル化合物を含有する水溶液からなる３価クロムめっき液やそれを利用したクロムめっき方法等の技術が報告されている（特許文献１）。

また、装飾クロムめっきについても、３価クロムを用いるものは報告されているが、６価クロムを用いる装飾クロムめっきと同等の性能を誇るようなものはあまり報告されておらず、さらなる改良が要求されている。

国際公開第２０１２／１３３６１３号パンフレット

本発明が解決しようとする課題は、３価クロムを用いる装飾クロムめっきで、これまで用いられていた６価クロムめっき液と同等の性能を誇るものを提供することである。

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、３価クロムめっき液に用いられる伝導性塩としてスルファミン酸塩を２種以上組み合わせて使用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は３価クロム化合物、伝導性塩、ｐＨ緩衝剤および錯化剤を含有する３価クロムめっき液であって、伝導性塩としてスルファミン酸塩を２種以上組み合わせて使用することを特徴とする装飾用３価クロムめっき液である。

また、本発明は被めっき部材を、上記装飾用３価クロムめっき液で処理することを特徴とする装飾クロムめっき方法である。

本発明の装飾用３価クロムめっき液でめっきを行うと、外観に優れ、付きまわりが良いため、これまで用いられていた６価クロムめっき液と同様に装飾クロムめっきを行うことができる。

また、本発明の装飾用３価クロムめっき液は、ハロゲンフリーとすることもできるので、めっき中にハロゲンガスを発生させないこともできる。更に、めっき液中のクロム濃度や錯化剤濃度を低くすることもできるので、コストも減少させることができる。

従って、本発明の装飾用３価クロムめっき液は、主に自動車外装部品の装飾めっきをするのに適している。

本発明の装飾用３価クロムめっき液は、３価クロム化合物、伝導性塩、ｐＨ緩衝剤および錯化剤を含有する３価クロムめっき液の伝導性塩としてスルファミン酸塩を２種以上組み合わせて使用するものである。

本発明の装飾用３価クロムめっき液に使用されるスルファミン酸塩は、特に限定されないが、例えば、スルファミン酸アンモニウム、スルファミン酸カリウム、スルファミン酸ナトリウム等、スルファミン酸のアンモニウム塩やアルカリ金属塩等が挙げられる。これらのスルファミン酸塩は２種以上、好ましくはスルファミン酸アンモニウムおよびスルファミン酸カリウムを組み合わせて使用することが好ましい。本発明の装飾用３価クロムめっき液におけるスルファミン酸塩の含有量は、特に限定されないが、例えば、１種が３０〜３００ｇ／Ｌ、好ましくは８０〜２５０ｇ／Ｌであり、総量で１５０〜４５０ｇ／Ｌ、好ましくは２００〜４００ｇ／Ｌである。

本発明の装飾用３価クロムめっき液に使用される３価クロム化合物は、特に限定されないが、例えば、塩基性硫酸クロム、硫酸クロム、スルファミン酸クロム、酢酸クロム、塩化クロム等が挙げられる。これらの３価クロム化合物の中でも塩基性硫酸クロム、硫酸クロム、スルファミン酸クロムが好ましく、塩基性硫酸クロムがより好ましい。これら３価クロム化合物は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。本発明の装飾用３価クロムめっき液における３価クロム化合物の含有量は特に限定されないが、例えば、金属クロムとして１〜１５ｇ／Ｌ、好ましくは２〜１０ｇ／Ｌである。

本発明の装飾用３価クロムめっき液に使用されるｐＨ緩衝剤は、特に限定されないが、例えば、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、リン酸、リン酸水素２ナトリウム、リン酸水素２カリウム等のホウ酸、リン酸またはそのアルカリ金属塩等が挙げられる。これらｐＨ緩衝剤の中でもホウ酸が好ましい。本発明の装飾用３価クロムめっき液におけるｐＨ緩衝剤の含有量は特に限定されず、１０〜１５０ｇ／Ｌ、好ましくは５０〜１００ｇ／Ｌである。

本発明の装飾用３価クロムめっき液に使用される錯化剤は、特に限定されないが、例えば、ギ酸、ギ酸アンモニウム、ギ酸カリウム、クエン酸、クエン酸三アンモニウム等の脂肪族カルボン酸またはそのアンモニウム塩やアルカリ金属塩等が挙げられる。これら錯化剤の中でもギ酸、ギ酸アンモニウムが好ましく、ギ酸アンモニウムがより好ましい。本発明の装飾用３価クロムめっき液における錯化剤の含有量は特に限定されないが、めっき液中の金属クロム濃度に対して、０.３〜２倍モル濃度、好ましくは０.８〜１.５倍モル濃度である。

更に、本発明の装飾用３価クロムめっき液には、本発明の効果を損なわない範囲で、鉄、コバルト等の金属、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、炭化チタン、炭化タングステン、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等の微粒子、サッカリン酸ナトリウム、メチオニン、システィン、チオシアン酸ナトリウム、チオ尿素等のイオウ化合物等のその他の成分を含有させてもよい。

また更に、本発明の装飾用３価クロムめっき液のｐＨは特に限定されないが、例えば、１〜５、好ましくは２〜４である。

なお、本発明の装飾用３価クロムめっき液は、何れの成分もハロゲンを含まないもので構成することができる。このような装飾用３価クロムめっき液としては、例えば以下の組成のもの等が挙げられる。
・（塩基性）硫酸クロム（クロムとして）１〜１５ｇ／Ｌ
・スルファミン酸アンモニウム５０〜２００ｇ／Ｌ
・スルファミン酸カリウム５０〜２００ｇ／Ｌ
・ホウ酸３０〜１００ｇ／Ｌ
・ギ酸アンモニウム１.２５〜２２ｇ／Ｌ
※ギ酸アンモニウム／クロム比０.８〜１.６
（モル濃度比）
・ｐＨ２〜４

本発明の装飾用３価クロムめっき液の調製法は特に限定されず、例えば、４０〜５０℃の水に３価クロム化合物、スルファミン酸塩、ｐＨ緩衝剤、錯化剤を添加、混合したり、必要によりその他の成分を添加、混合したり、ｐＨを調整することにより調製することができる。

斯くして得られる本発明の装飾用３価クロムめっき液で、従来の装飾用クロムめっきと同様に、被めっき部材を処理することにより、被めっき部材へ装飾クロムめっきをすることができる。

本発明の装飾用３価クロムめっき液の被めっき部材は、特に限定されず、例えば、鉄鋼、ステンレス、銅、真鍮等の金属、ＡＢＳ、ＰＣ／ＡＢＳ等のプラスチックが挙げられる。なお、この被めっき部材は本発明の装飾用３価クロムめっき液で処理する前に、予め銅めっき、ニッケルめっき、銅−スズ合金めっき等の処理をしておいてもよい。

本発明の装飾用３価クロムめっき液で、被めっき部材を処理する方法は特に限定されず、例えば、被めっき部材を本発明の装飾用３価クロムめっき液に浸漬して電気めっきする方法等が挙げられる。また、電気めっきの際には適宜撹拌を行ってもよい。

被めっき部材を本発明の装飾用３価クロムめっき液に浸漬して電気めっきする場合の条件は特に限定されず、例えば、浴温が３０〜５０℃、アノードが酸化イリジウム、陰極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ^２、で２〜３０分間電気めっきを行えば、生成する皮膜の厚さは概ね０.０５〜２.０μｍとなる。

なお、被めっき部材を本発明の装飾用３価クロムめっき液で処理した後は、更にクロメート等の処理をしてもよい。

斯くして装飾めっきされた被めっき部材は従来の６価クロムめっきを施した装飾品と同様な外観となる。

以下、本発明を実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。

実施例１
装飾用３価クロムめっき液の調製：
以下の表１に記載の各成分を水に添加、混合することにより装飾用３価クロムめっき液を調製した。また、対照として、スルファミン酸塩を１種、あるいは硬質クロムめっき液で用いられる錯化剤を用いた３価クロムめっき液も同様に調製した。

試験例１
ハルセル試験：
実施例１で調製した装飾用３価クロムめっき液を用いてハルセル試験を以下の条件で行った。その結果について、自由評価したものを表２に示した。

＜ハルセル試験条件＞
装置：加温型２６７ｍｌのハルセル容器
試料：光沢ニッケルめっきを２μｍ施した真鍮板
アノード：酸化イリジウム
全電流：５Ａ
浴温：３５℃
攪拌：空気攪拌
めっき時間：９分

以上の結果から、２種のスルファミン酸塩を用いた実施例１および２はハルセル試験において、スルファミン酸塩を１種のみ用いた場合に確認された焦げや電流効率の低下、付きまわりを改善し、良好な外観を示した。

本発明の装飾用３価クロムめっき液は、これまで用いられていた装飾用の６価クロムめっき液と同様に、被めっき部材の外観を向上させるのに利用することができる。

以上

Claims

３価クロム化合物、伝導性塩、ｐＨ緩衝剤および錯化剤を含有する３価クロムめっき液であって、伝導性塩としてスルファミン酸塩を２種以上組み合わせて使用することを特徴とする装飾用３価クロムめっき液。
スルファミン酸塩が、スルファミン酸アンモニウムおよびスルファミン酸カリウムである請求項１記載の装飾用３価クロムめっき液。
３価クロム化合物が、塩基性硫酸クロム、硫酸クロムおよびスルファミン酸クロムからなる群から選ばれる１種または２種以上である請求項１記載の装飾用３価クロムめっき液。
３価クロム化合物を、金属クロムとして１〜１５ｇ／Ｌで含有するものである請求項１記載の装飾用３価クロムめっき液。
ｐＨが２〜４である請求項１〜４の何れかに記載の装飾用３価クロムめっき液。
被めっき部材を、請求項１〜５の何れかに記載の装飾用３価クロムめっき液で処理することを特徴とする装飾クロムめっき方法。