JP2022003171A - クロム仕上げ表面の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湿式化学法において腐食耐性を改善するための、クロム仕上げ表面のための後処理としての過マンガン酸塩系配合物の適用に関する。
a) クロム仕上げ表面、および前記クロム仕上げ表面と基材との間の、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金からなる群から選択される少なくとも1つの中間層を有する基材を準備すること、
ここで、前記クロム仕上げ表面は、三価クロムめっき層の表面であり、前記少なくとも1つの中間層を有する基材を、主たるクロム源としてクロム(III)イオンを含むめっき浴中で電気めっきすることによって得られる、
b) 前記クロム仕上げ表面を、
・ 過マンガン酸塩
・ リン・酸素化合物、水酸化物、ニトレート、ボレート、ホウ酸、シリケートから選択される少なくとも1つの化合物、またはそれらの化合物の2つ以上の混合物
を含む水溶液と接触させること、
c) 段階b)におけるクロム仕上げ表面と水溶液との接触の間に、透明な腐食保護層を前記クロム仕上げ表面上に形成すること
を含む、前記方法によって解決される。
・ 過マンガン酸塩
・ リン・酸素化合物、水酸化物、ニトレート、ボレート、ホウ酸、シリケートから選択される少なくとも1つの化合物、またはそれらの化合物の2つ以上の混合物
を含む水溶液の使用に関する。前記水溶液は好ましくは、自動車、白物製品および衛生産業における基材のための用途における基材上の装飾クロム仕上げ表面としてのクロム仕上げ表面上で使用される。
基材は、限定されない例として、プラスチック、例えばABS、ABS/PC、PA、PI、PP製物品、(プラスチック部品とも称される)、金属製物品、またはセラミック製物品であってよい。クロム表面、および基材とクロム表面との間の、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金からなる群から選択される少なくとも1つの中間層を有する基材を製造するために、まず前記中間層を基材表面(例えばプラスチック表面)上に堆積し、次いでクロム層を堆積してクロム表面を製造できる。
d) 段階b)において水溶液で処理した後に、クロム表面を、MnO2を還元または溶解できる成分で、特に酸および/または還元剤で処理すること
を含む。
段階b)での水溶液での処理後且つ段階d)での成分での処理前にクロム表面を濯ぐこと
を含む。
光沢クロム表面(真鍮パネル)を後処理なしで、ISO 9227 NSSに準拠する塩水噴霧試験によって調査した。
光沢クロム表面(真鍮パネル)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度1A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を後処理なしで、ISO 9227 NSSに準拠する塩水噴霧試験によって調査した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有さない、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度1A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸ナトリウム(NaMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、10分間、50℃で処理し、前記クロム表面に外部電流は印加しなかった。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸ナトリウム(NaMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、60秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度0.5A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、3分間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度0.5A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸ナトリウム(NaMnO4)および50mL/Lの水酸化ナトリウム溶液(NaOH、30質量%)を含む水溶液で、30秒間、50℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度0.5A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸ナトリウム(NaMnO4)および15g/Lの四ホウ酸ナトリウム(Na2B4O7・10H2O)を含む水溶液で、10分間、50℃で処理し、前記クロム表面に外部電流は印加しなかった。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
ダーククロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を後処理なしで、ISO 9227 NSSに準拠する塩水噴霧試験によって調査した。
ダーククロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有さない、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度1A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
ダーククロム表面(真鍮パネル)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度1A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
ダーククロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、10分間、50℃で処理し、前記クロム表面に外部電流は印加しなかった。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
ダーククロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lの硝酸(HNO3)を含む水溶液で、10分間、50℃で処理し、前記クロム表面に外部電流は印加しなかった。その後、クロム表面をDI水で濯ぎ、H2SO4およびH2O2からなる溶液中に5秒間、25℃で浸漬した。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度0.1A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯いだ。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度1.5A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯いだ。
光沢クロム表面(多層構造内で非伝導性粒子含有ニッケルを有する、ABSキャップ)を、40g/Lの過マンガン酸カリウム(KMnO4)および50g/Lのリン酸二水素一カリウム(KH2PO4)を含む水溶液で、90秒間、25℃で処理しながら、カソードとしてのクロム表面に電流密度1.0A/dm2を印加した。その後、クロム表面をDI水で濯いだ。
Claims (17)
- 腐食耐性を改善するためのクロム仕上げ表面の後処理方法であって、
a) クロム仕上げ表面、および前記クロム仕上げ表面と基材との間の、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金からなる群から選択される少なくとも1つの中間層を有する基材を準備すること、
ここで、前記クロム仕上げ表面は、三価クロムめっき層の表面であり、前記少なくとも1つの中間層を有する基材を、主たるクロム源としてクロム(III)イオンを含むめっき浴中で電気めっきすることによって得られる、
b) 前記クロム仕上げ表面を、
・ 過マンガン酸塩
・ リン・酸素化合物、水酸化物、ニトレート、ボレート、ホウ酸、シリケートから選択される少なくとも1つの化合物、またはそれらの化合物の2つ以上の混合物
を含む水溶液と接触させること、
c) 段階b)におけるクロム表面と水溶液との接触の間に、透明な腐食保護層を前記クロム仕上げ表面上に形成すること
を含む、前記方法。 - 前記少なくとも1つの化合物が、ホスフェート、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、ピロホスフェート、ホスホネートまたはそれらの混合物としての無機のリン・酸素化合物、水酸化物、ボレートまたはニトレートから選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記めっき浴が、本質的にクロム(VI)イオン不含であり、且つ形成される三価クロムめっき層は、クロムを45〜90at%(原子パーセント)の量で、酸素を5〜20at%の量で含み、ただし全ての化学元素を一緒にした合計量は100at%を上回らず、且つクロムの量は、全ての場合において三価クロムめっき層内で最も多い量である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記めっき浴は本質的にクロム(VI)イオン不含であり、且つ三価クロムめっき層は、クロムを45〜90at%の量で、酸素を5〜20at%の量で、鉄を0〜30at%、好ましくは5〜30at%の量で、炭素を0〜15at%、好ましくは5〜15at%の量で、硫黄を0〜15at%、好ましくは1〜10at%の量で、およびさらなる金属または非金属を0〜1at%の量で含み、ただし全ての化学元素を一緒にした合計量は100at%を上回らず、且つクロムの量は、全ての場合において三価クロムめっき層内で最も多い量である、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 細孔、または細孔とクラックとを有する三価クロムめっき層と直接接触している1つの中間層は、
光沢ニッケル層ではない少なくとも1つのさらなる中間層を有する基材を電気めっきすることにより得られる光沢ニッケル層またはサテンニッケル層、または
MPSニッケル層ではない少なくとも1つのさらなる中間層を有する基材を電気めっきすることにより得られるMPSニッケル層
である、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。 - 段階b)で、クロム表面と、不活性対向電極との間に電位を印加し、好ましくは前記クロム表面がカソードとしてはたらき、且つ前記対向電極がアノードとしてはたらく、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- クロム表面の面積に対して電流密度0.005〜5A/dm2が生成される、請求項6に記載の方法。
- 前記電位を5〜900秒間印加する、請求項6または7に記載の方法。
- さらなる段階として、
d) 段階b)において水溶液で処理した後にクロム表面を、MnO2を還元または溶解できる成分で、特に酸および/または還元剤で処理すること
を含む、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記成分が過酸化水素、ヒドラジン、ヨウ化カリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸ヒドロキシルアンモニウム、または炭水化物、好ましくは還元糖、より好ましくは単糖類である、請求項9に記載の方法。
- 前記成分が、硫酸、硝酸、アスコルビン酸および酢酸から選択される、請求項9または10に記載の方法。
- さらなる段階として、
段階b)において水溶液で処理した後且つ段階d)において酸および/または還元剤で処理する前にクロム表面を濯ぐこと、
を含む、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記水溶液中の過マンガン酸塩の濃度が、0.05〜4.5mol/Lである、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記水溶液中のリン・酸素化合物、水酸化物、ニトレート、ボレート、ホウ酸またはシリケートの濃度が、0.05〜2mol/Lである、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
- クロム仕上げ表面の腐食耐性および/または不動態化を改善するために、クロム仕上げ表面を処理して透明な腐食保護層を前記クロム仕上げ表面上に形成するための、
・ 過マンガン酸塩
・ リン・酸素化合物、水酸化物、ニトレート、ボレート、ホウ酸、シリケートから選択される少なくとも1つの化合物、またはそれらの化合物の2つ以上の混合物
を含む水溶液の使用。 - 前記水溶液が、自動車、白物製品および衛生産業における基材のための用途における基材上の装飾クロム仕上げ表面としてのクロム仕上げ表面上のために使用される、請求項15に記載の使用。
- 透明な腐食保護層を有する処理されたクロム仕上げ表面は、少なくとも120時間のNSS試験(ISO 9227)の適用後に表面のいかなる変化も示さない(欠陥面積: 0%)、請求項15または16に記載の使用。
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