JP5863659B2 - マグネシウムおよびマグネシウム合金基材の改良されたジンケート処理のための組成物および方法 - Google Patents
マグネシウムおよびマグネシウム合金基材の改良されたジンケート処理のための組成物および方法 Download PDFInfo
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Description
該基材を非電解水性ジンケート処理組成物中に、該基材上に亜鉛酸塩を析出させるに充分な時間浸漬する工程を含み、
ここで、該組成物が亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオンおよび還元剤を含み、かつ約8〜約11の範囲のpHを有する、方法に関する。
亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオン、および約8〜約11の範囲のpHを含む水性非電解組成物を調製する工程;
該組成物に、該マグネシウムまたはマグネシウム合金基材上の亜鉛酸塩の析出を向上させるに充分な量の還元剤を添加する工程;ならびに
該基材を該組成物中に、該亜鉛酸塩を該基材上に析出させるに充分な時間浸漬する工程;を含む、方法に関する。
約0.005M〜約1.5Mの亜鉛イオン、
約0.01M〜約2Mの錯形成剤、
約0.0025M〜約1.5Mのフッ化物イオン、および
約0.005M〜約1.5Mの還元剤、を含む。
明度(brightness)、色彩、輝度(shininess)、該基材に対する密着性、および厚みの均一さの1つまたはそれ以上を含む。
本発明に係る組成物および方法が適用される基材は広範な物品を包含し、共通してそれらはマグネシウムまたはマグネシウム合金から形成されている。マグネシウム合金は、例えば、ISO 16220:2005、ASTM B94-07 Standard Specification for Magnesium-Alloy Die Castings、および種々の他の工業、軍事および/または政府規格にて定義されている。本明細書にて使用されるように、用語「マグネシウム」および「マグネシウム合金」とは、当該分野において理解されるようにこれらの材料を包含するものとして定義する。
本発明の実施態様によれば、マグネシウムおよびマグネシウム合金をジンケート処理するために用いられる組成物は水性ジンケート処理組成物であり、該組成物は約8〜約11のpHを有し、かつ亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオン、および還元剤を含有する。
約0.005M〜約1.5Mの亜鉛イオン、
約0.01M〜約2Mの錯形成剤、
約0.0025M〜約1.5Mのフッ化物イオン、および
約0.005M〜約1.5Mの還元剤
を含有する。
約1g/l〜約50g/lの亜鉛イオン、
約20g/l〜約240g/lの錯形成剤、
約0.05g/l〜約50g/lのフッ化物イオン、および
約1g/l〜約50g/lの還元剤
を含有する。
本発明によれば、ジンケート処理方法は非電解にて行われる。本発明の実施態様においては、マグネシウムまたはマグネシウム合金基材をジンケート処理するための非電解方法には、基材を非電解組成物中で、該基材上に亜鉛酸塩を析出させるに充分な時間浸漬する工程を包含し、ここで、該組成物は、亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオンおよび還元剤を含有し、かつ約8〜約11、あるいは上述するような他の範囲のpHを有する。1つの実施態様では、錯形成剤は上述の任意のものであり得る。1つの実施態様では、亜鉛イオンは上述した形態の任意のもので提供され得る。1つの実施態様では、フッ化物イオンは上述した形態の任意のもので提供され得る。1つの実施態様では、還元剤は上述した形態の任意のもので提供され得る。1つの実施態様では、ジンケート処理組成物は、約0.005M〜約1.5Mの亜鉛イオン、約0.01M〜約2Mの錯形成剤、約0.0025M〜約1.5Mのフッ化物イオン、および約0.005M〜約1.5Mの還元剤を含有し、あるいは他の場合は上述したような濃度範囲内で含有する。
亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオン、および約8から約11の範囲のpHを有する、水性非電解組成物を調製する工程;
該組成物に、該マグネシウムまたはマグネシウム合金基材上への亜鉛酸塩の析出を向上させるに充分な量の還元剤を添加する工程;および
該基材を該組成物中に、該亜鉛酸塩を該基材上に析出させるに充分な時間浸漬する工程;
を包含する。
TKPP=ピロリン酸四カリウム
ZnSO4=硫酸亜鉛・7水和物(ZnSO4・7H2O)
Hypo=次亜リン酸ナトリウム水和物(NaH2PO2・xH2O)
NaBH4=水素化ホウ素ナトリウム、12質量%水溶液@pH約12〜12.5
DMAB=ジメチルアミノボラン、10質量%水溶液@pH約11.5
HAS=硫酸ヒドロキシルアミン
EXPT PrepAlloy Cleaner L 10 65 10%
EXPT PrepAlloy AE 2 室温 15%
EXPT PrepAlloy ACT-1 3 45 50%
上記表に記載したジンケート処理 10 65 上記の通り
シアン化銅ストライク 5 60 従来通り
濯ぎ 0.5〜0.75 室温 水道水
実施例 亜鉛酸塩析出物の外観
1 スポンジタイプの析出物とともにブリスター領域を有するダークグレー
2 明るい青味がかったグレーで、均一な亜鉛酸塩析出物。
3 明るい青味がかったグレーで、均一な亜鉛酸塩析出物。
4 明るい青味がかったグレーで、均一な亜鉛酸塩析出物。
5 明るい青味がかったグレーで、薄い亜鉛酸塩析出物の半均一な領域
6 明るい青味がかったグレーで、均一な亜鉛酸塩析出物。
7 明るい青味がかったグレーで、均一な亜鉛酸塩析出物。
8 明るい青味がかったグレーで、薄い亜鉛酸塩析出物の半均一な領域
9 青味がかったグレーで、半均一な亜鉛酸塩析出物;かなりのガス発生
(ジンケート処理浴内でのほんの5分の浸漬)
10 青味がかったグレーの析出物、均一な亜鉛酸塩析出物
(ジンケート処理浴内でのほんの5分の浸漬)。
1 亜鉛酸塩との弱い固着、シアン化銅の電着は不可
2 ok、剥離なし
3 ok、剥離なし
4 ok、剥離なし
5 ok、剥離なし、グレーで、幾分薄い亜鉛酸塩の1つまたは2つの領域
6 ok、剥離なし
7 ok、剥離なし
8 ok、剥離なし、グレーで、幾分薄い亜鉛酸塩の1つまたは2つの領域
9 ok、剥離なし
10 ok、剥離なし
Claims (13)
- 8から11のpHを有し、かつ亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオンおよび還元剤を含む、マグネシウムまたはマグネシウム合金の基材をジンケート処理するための水性組成物であって、
該還元剤が、次亜リン酸塩、ボラン化合物、水素化ホウ素、ヒドラジン、アルキルおよび/またはアリール置換されたヒドラジン、亜リン酸塩、ヒドロキシルアミン、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、ホルムアルデヒド、次亜リン酸、ならびに亜リン酸の1つまたはそれ以上として提供される、組成物。 - 前記錯形成剤が、ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、リン酸塩、あるいはそれらの2つまたはそれ以上の混合物として提供される、請求項1に記載の組成物。
- 前記錯形成剤の塩が、カリウムカチオン、ナトリウムカチオン、あるいはアンモニウムカチオンまたはそれらの混合物を含む、請求項2に記載の組成物。
- 前記亜鉛イオンが、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、塩化亜鉛、フッ化亜鉛、クエン酸亜鉛またはスルホン酸亜鉛の1つまたはそれ以上として提供される、請求項1から3のいずれかに記載の組成物。
- 前記フッ化物イオンが、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化亜鉛、フッ化アンモニウム、またはフッ化水素アンモニウムの1つまたはそれ以上として提供される、請求項1から4のいずれかに記載の組成物。
- 前記組成物が:
0.005Mから1.5Mの前記亜鉛イオン、
0.01Mから2Mの前記錯形成剤、
0.0025Mから1.5Mの前記フッ化物イオン、および
0.005Mから1.5Mの前記還元剤、
を含む、請求項1から5のいずれかに記載の組成物。 - マグネシウムまたはマグネシウム合金基材をジンケート処理するための非電解方法であって:
該基材を非電解水性ジンケート処理組成物中に、該基材上に亜鉛酸塩を析出させるに充分な時間浸漬する工程、を含み、
ここで、該組成物が、亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオン、および還元剤を含み、そして8から11の範囲のpHを有し、
該還元剤が、次亜リン酸塩、ボラン化合物、水素化ホウ素、ヒドラジン、アルキルおよび/またはアリール置換されたヒドラジン、亜リン酸塩、ヒドロキシルアミン、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、ホルムアルデヒド、次亜リン酸、ならびに亜リン酸の1つまたはそれ以上として提供される、方法。 - 前記錯形成剤が、ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、リン酸塩、あるいはそれらの2つまたはそれ以上の混合物を含むとして提供される、請求項7に記載の方法。
- 前記錯形成剤の塩が、カリウムカチオン、ナトリウムカチオン、あるいはアンモニウムカチオンまたはそれらの混合物を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記亜鉛イオンが、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、塩化亜鉛、フッ化亜鉛、クエン酸亜鉛またはスルホン酸亜鉛の1つまたはそれ以上として提供される、請求項7から9のいずれかに記載の方法。
- 前記フッ化物イオンが、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化亜鉛、フッ化アンモニウム、またはフッ化水素アンモニウムの1つまたはそれ以上として提供される、請求項7から10のいずれかに記載の方法。
- 前記組成物が:
0.005Mから1.5Mの前記亜鉛イオン、
0.01Mから2Mの前記錯形成剤、
0.0025Mから1.5Mの前記フッ化物イオン、および
0.005Mから1.5Mの前記還元剤、
を含む、請求項7から11のいずれかに記載の方法。 - マグネシウムまたはマグネシウム合金基材をジンケート処理するための非電解方法であって:
亜鉛イオン、錯形成剤、フッ化物イオン、および8から11の範囲のpHを含む、水性非電解組成物を調製する工程;
該組成物に、該マグネシウムまたはマグネシウム合金基材上への亜鉛酸塩の析出を向上させるに充分な量の還元剤を添加する工程;および
該基材を該組成物中に、該亜鉛酸塩を該基材上に析出させるに充分な時間浸漬する工程;
を含み、
ここで、該還元剤が、次亜リン酸塩、ボラン化合物、水素化ホウ素、ヒドラジン、アルキルおよび/またはアリール置換されたヒドラジン、亜リン酸塩、ヒドロキシルアミン、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、ホルムアルデヒド、次亜リン酸、ならびに亜リン酸の1つまたはそれ以上として提供される、方法。
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