JP6839838B2

JP6839838B2 - クロムメッキ方法

Info

Publication number: JP6839838B2
Application number: JP2017004044A
Authority: JP
Inventors: 睦黒田
Original assignee: Mutsumi Giken Co Ltd
Current assignee: Mutsumi Giken Co Ltd
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-01-13
Also published as: JP2018111869A

Description

本発明は、金属表面に有彩色のクロムメッキ膜を設けるクロムメッキ方法に関し、とくに、チタンを高温で加熱して得られる綺麗な虹色に近似する色相のクロムメッキ膜を実現できるクロムメッキ方法に関する。

無水クロム酸に弗化化合物又はこれにバリウム化合物を含むメッキ浴を使用して黒色のクロムメッキする方法は開発されている。（特許文献１参照）
また、無水クロム酸に二酸化マンガンを添加するメッキ浴で灰色、灰黒色、真黒色のクロムメッキする方法も開発されている。（特許文献２参照）

特公昭４８−３２８９２号公報特公昭４５−２４８４４号公報

特許文献１の黒色クロムメッキ方法は、黒色クロムメッキ浴に無水クロム酸に加えて添加する弗化化合物として、弗化水素酸、弗化ソーダ、弗化カリウム、弗化アンモン、弗化マグネシウム、珪弗酸、珪弗化ソーダ、珪弗化カリ、珪弗化アンモン、硼弗酸、硼弗化ソーダ、硼弗カリ、硼弗化アンモンなどを使用し、さらに、水溶性不飽和脂肪族アルコールを使用する。このクロムメッキ方法は、灰黒色、褐色、黒色のクロムメッキが得られるが、チタンを高温で加熱して得られる綺麗な有彩色の色相のクロムメッキ膜を実現できない。

また、特許文献２のクロムメッキ方法は、メッキ浴に無水クロム酸に、二酸化マンガンに加えて少量の炭酸バリウムを添加するが、このクロムメッキ方法によっては、青黒色のメッキ層を実現できるが、部分的に色相が異なる虹色のメッキ層を実現できない。

ところで、車やオートバイのマフラーとして、耐食性に優れたチタン製のマフラーが使用されるが、このマフラーは、バーナーで高温して綺麗な虹色に変色できることから、車用にあっては排出側の端部を加熱して虹色とし、オートバイ用にあってはエンジン側や排出側を加熱して綺麗な虹色とするものが市販されている。チタン製のマフラーは、加熱して綺麗な虹色に変色できるが、ステンレス製や鉄製のマフラーは加熱して虹色に変色できない。塗料で虹色に着色できるが、塗料による着色はチタンマフラーのように光沢のある虹色を実現できない。

本発明の目的は、チタン以外に金属においても表面を綺麗で光沢のある虹色に着色できるクロムメッキ方法を提供することにある。
さらに、本発明の重要な目的は、部材金属をメッキ浴に浸漬して電気メッキしながら、部分的に異なる色の虹色に着色できるクロムメッキ方法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のクロムメッキ方法は、無水クロム酸と炭酸バリウムに加えて、ケイ弗化マグネシウムを添加してメッキ浴とし、メッキ浴を、３００ｇ／リットルないし４００ｇ／リットルの無水クロム酸と、１０ｇ／リットルないし１５ｇ／リットルの炭酸バリウムと、０．０１５ｇ／リットルないし０．０３０ｇ／リットルのケイ弗化マグネシウムを添加てなるメッキ浴とし、さらに、電流密度を２５Ａ／ｄｍ ^２ないし３５Ａ／ｄｍ ^２、溶液温度を１５℃ないし３５℃、メッキ層の膜厚を１μｍ〜１０μｍとし、陽極にグラファイト電極を用いて、このメッキ浴を使用して、導電性プレートの表面に、部分的に異なる色相であって、ピンク、グリーン、イエローの何れかを含む複数色の虹色に近似する色相のクロムメッキ膜を設けることを特徴とするクロムメッキ方法。

以上のクロムメッキ方法は、金属プレートの金属材料にチタン以外の金属を使用しながら、金属プレートの表面には部分的に異なる色相であって、ピンク、グリーン、イエローの何れかを含む複数色の虹色に近似する綺麗な色相のクロムメッキ膜を設けることができる。また、以上のクロムメッキ方法は、金属プレート全体をメッキ浴に浸漬して電気メッキするにもかかわらず、部分的に異なる複数色の虹色に近似する綺麗な色相のクロムメッキ膜を設けることができる特徴がある。したがって、以上のクロムメッキ方法は、表面のクロムメッキ膜でもって、金属表面を虹色に近似する色相に装飾しながら、錆を効果的に防止し、さらに、塗装では得られない綺麗な光沢のあるクロムメッキ膜で高品質に表面処理できる特徴がある。

本発明のクロムメッキ方法は、無水クロム酸の添加量を３４０ｇ／リットルないし３６０ｇ／リットルとし、炭酸バリウムの添加量を１１ｇ／リットルないし１３ｇ／リットルとし、ケイ弗化マグネシウムの添加量を０．０２０ｇ／リットルないし０．０２５ｇ／リットルとし、電流密度を２８Ａ／ｄｍ^２ないし３２Ａ／ｄｍ^２とし、溶液温度を２０℃ないし３０℃とすることができる。また、メッキ時間を８分ないし１５分とすることができる。

本発明の実施例の方法でクロムメッキした金属板と金属筒の表面状態を示す斜視図である。本発明の実施例で方法でクロムメッキした爪切りと、ネクタイピンと、はさみの表面状態を示す斜視図である。本発明の実施例の方法でクロムメッキした蛇口の表面状態を示す斜視図である。本発明の実施例の方法でクロムメッキしたメガネレンチの表面状態を示す斜視図である。本発明の実施例の方法でクロムメッキしたスプーンの表面状態を示す斜視図である。本発明の実施例の方法でクロムメッキした取っ手の表面状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのクロムメッキ方法を例示するものであって、本発明はクロムメッキ方法を以下の方法に特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

本発明のクロムメッキ方法は、導電性プレートを前処理した後、その表面にクロムメッキ膜を生成する。前処理工程は、導電性プレートの表面に付着する油成分を脱脂液に浸漬して除去した後、水洗して脱脂液を除去し、その後、さらに水洗した後、一般的な活性化処理、水洗して処理される。

導電性プレートは、鉄、亜鉛、銅、アルミニウム、ステンレス等、金属やこれ等の金属合金からなる金属板、無電解メッキにより導電化処理された各種のセラミックスやプラスチックス等が使用できる。

さらに、導電性プレートは、クロムメッキ膜の下地層を設けて、下地層の上にクロムメッキ膜を設けることもできる。下地層にはニッケルメッキ層等が使用できる。

導電性プレートを電気メッキするクロムメッキ方法は、メッキ浴は、無水クロム酸と炭酸バリウムに加えて、ケイ弗化マグネシウムを添加する。メッキ浴は、無水クロム酸の添加量を、好ましくは３００ｇ／リットルないし４００ｇ／リットルとする。無水クロム酸の添加量は、少なすぎるとクロムメッキ膜の色相が灰色となる傾向が強くなり、多すぎると電着性が低下することに加え、綺麗な虹色に近似する色相に発色できなくなるので、より好ましくは、３４０ｇ／リットルないし３６０ｇ／リットルとする。

炭酸バリウムの添加量は、好ましくは１０ｇ／リットルないし１５ｇ／リットルとする。炭酸バリウムの添加量が少なすぎると、残存する硫酸根によって虹色に近似する綺麗な色相のクロムメッキ膜を生成できなくなり、反対に多すぎるとクロムメッキ膜の安定性が低下するので、より好ましくは、１１ｇ／リットルないし１３ｇ／リットルとしてメッキ浴の硫酸根を減少させる。

ケイ弗化マグネシウムの添加量は、０．０１５ｇ／リットルないし０．０３０ｇ／リットル、好ましくは０．０２０ｇ／リットルないし０．０２５ｇ／リットルとする。ケイ弗化マグネシウムの添加量は、以上の範囲よりも多すぎても、また少なすぎても、虹色に近似する綺麗な色相のクロムメッキ膜を実現できない。したがって、ケイ弗化マグネシウムの添加量は、金属プレート表面に電着されるクロムメッキ膜の色相を考慮し、また用途に要求される色相の虹色を考慮して、以上の範囲で用途や金属プレートの形状を考慮して最適値に調整される。

電流密度は、好ましくは２５Ａ／ｄｍ^２ないし３５Ａ／ｄｍ^２とする。電流密度は小さすぎても大きすぎても虹色に近似する綺麗な色相のクロムメッキ膜を実現できない。電流密度も、金属プレートの形状や用途に最適な虹色を実現するように、以上の範囲で最適値に調整されるが、より好ましくは、２８Ａ／ｄｍ^２ないし３２Ａ／ｄｍ^２とする。金属プレートに凹部があると、凹部の電流密度が低下するので、金属プレートの形状を考慮し、クロムメッキ膜の膜厚や色相が最適な状態となるように電流密度を調整する。

メッキ浴の温度は、１５ないし３５℃とすることができるが、より好ましくは２０℃ないし３０℃とする。メッキ浴の温度をこの範囲に設定できることから、メッキ浴は加熱することなく、また冷却することなく常温とすることで、ランニングコストを低減できる。

クロムメッキ膜の膜厚は、用途に最適な厚さに設定されるが、好ましくは１μｍ以上であって１０μｍ以下とする。

［実施例１］
導電性プレートとして、表面を梨地とする、図１に示す、平面状の金属板と円筒状の金属筒を使用し、これにリード線を接続して表面に膜厚を約３μｍとするクロムメッキ膜を生成する。
以上の導電性プレートは、
無水クロム酸を３５０ｇ／リットル、
炭酸バリウムを１２ｇ／リットル、
ケイ弗化マグネシウムを０．０２２ｇ／リットルとするメッキ浴を使用し、
メッキ浴の温度を２５℃、電流密度を３０Ａ／ｄｍ^２とし、陽極としてグラファイト電極を用いて、１０分間メッキすると、円筒状の導電性プレートの表面には、部分的に異なる色相のピンク、グリーン、イエローを含む虹色に近似する綺麗なクロムメッキ膜が生成された。

生成されたクロムメッキ膜は、密着力も良好で、２０時間の塩水試験においても優れた耐腐食性を実現した。ただし、塩水試験は、金属プレートの表面に、５ｗｔ％の塩水を霧状にして散布し、試験槽内の温度を３５℃とした。

［実施例２ないし６］
実施例１と同様の方法で、図２ないし図６に示すように、金属プレートを爪切り、ネクタイピン、はさみ、蛇口、メガネレンチ、スプーン、取っ手として、クロムメッキ膜を成膜すると、金属プレートの表面には、部分的に異なる色相のピンク、グリーン、イエローを含む虹色に近似する綺麗なクロムメッキ膜が生成された。

本発明は、導電性プレートの表面に虹色に近似する色相のクロムメッキ膜を設けて、装飾用など種々の用途に有効に利用できる。

Claims

無水クロム酸と炭酸バリウムに加えて、ケイ弗化マグネシウムを添加してなるメッキ浴とし、
前記メッキ浴を、３００ｇ／リットルないし４００ｇ／リットルの無水クロム酸と、
１０ｇ／リットルないし１５ｇ／リットルの炭酸バリウムと、
０．０１５ｇ／リットルないし０．０３０ｇ／リットルのケイ弗化マグネシウムを添加てなるメッキ浴とし、
さらに、電流密度を２５Ａ／ｄｍ ^２ないし３５Ａ／ｄｍ ^２、溶液温度を１５℃ないし３５℃、メッキ層の膜厚を１μｍ〜１０μｍとし、
陽極にグラファイト電極を用いて、前記メッキ浴でもって導電性プレートの表面に、部分的に異なる色相であって、ピンク、グリーン、イエローの何れかを含む複数色の虹色に近似する色相のクロムメッキ膜を設けることを特徴とするクロムメッキ方法。
請求項１に記載されるクロムメッキ方法であって、
前記無水クロム酸の添加量を３４０ｇ／リットルないし３６０ｇ／リットルとすることを特徴とするクロムメッキ方法。
請求項１または２に記載されるクロムメッキ方法であって、前記炭酸バリウムの添加量を１１ｇ／リットルないし１３ｇ／リットルとすることを特徴とするクロムメッキ方法。
請求項１ないし３のいずれかに記載されるクロムメッキ方法であって、
前記ケイ弗化マグネシウムの添加量を０．０２０ｇ／リットルないし０．０２５ｇ／リットルとすることを特徴とするクロムメッキ方法。
請求項１ないし３のいずれかに記載されるクロムメッキ方法であって、
電流密度を２８Ａ／ｄｍ^２ないし３２Ａ／ｄｍ^２とすることを特徴とするクロムメッキ方法。
請求項１ないし５のいずれかに記載されるクロムメッキ方法であって、
溶液温度を２０℃ないし３０℃とすることを特徴とするクロムメッキ方法。
請求項１ないし６のいずれかに記載されるクロムメッキ方法であって、
メッキ時間を８分ないし１５分とすることを特徴とするクロムメッキ方法。