JP6909582B2 - 着色用めっき液および着色方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被めっき部材を所望の色に着色できる着色用めっき液、これを用いた着色方法等に関する。
表面が金属の部材の装飾性を高めるために、着色をすることが知られている。着色方法としては、部材を着色剤に浸漬して着色する方法や、他の金属を薄く析出させて着色する方法等が知られている。
このような部材に他の金属を薄く析出させて着色する技術としては、例えば、クロム酸、無機シアン化合物、リン酸塩等の化合物と、モリブデン酸塩を含有する水溶液中で部材を陰極として電解を行い、部材表面に着色被膜を形成させる方法が知られている(特許文献1)。
特開昭58−27998号公報
しかしながら、上記方法では、環境負荷の高いクロム酸、無機シアン化合物、リン酸塩等の化合物を用いるため、排水の問題があったり、色の発色や析出の安定性が悪い等の問題があった。
従って、本発明の課題は、排水や色の発色や析出の安定性の問題のない、着色をするための技術を提供することである。
本発明者らが、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、モリブデン酸塩と、特定のカルボン酸またはその塩を、モリブデンの錯化剤として用いて、特定のpHとしためっき液が、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、モリブデン酸塩と、カルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩を含有し、pHが4.5〜7.5であることを特徴とする着色用めっき液である。
また、本発明は、上記着色用めっき液中で、被めっき部材を陰極として電解することを特徴とする着色方法である。
更に、本発明は、上記着色用めっき液中で、被めっき部材を陰極として電解することにより得られる着色製品である。
本発明の着色用めっき液は、環境負荷の高いクロム酸、無機シアン化合物、リン酸塩等の化合物を用いないため、排水の問題がないものである。
また、本発明の着色製品は、下地の金属調を維持することができ、しかも、色の発色や析出の安定性も高いものである。
図1はめっき後の外観を示す図面である(左から順に、実施品1〜5)。 図2はめっき後の外観を示す図面である(左から順に、比較品1〜5)。 図3はめっき後の外観を示す図面である(左から順に、実施品7〜14)。
本発明の着色用めっき液に用いられるモリブデン酸塩は、特に限定されないが、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム等のモリブデン酸のアルカリ金属塩、モリブデン酸のアンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でもモリブデン酸ナトリウムが好ましい。これらモリブデン酸塩は1種または2種以上を用いることができる。本発明の着色用めっき液における、モリブデン酸塩の含有量は特に限定されないが、0.1〜50g/L、好ましくは1〜20g/Lである。
本発明の着色用めっき液に用いられるカルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩は、特に限定されないが、好ましくはカルボキシル基を1〜5つ、およびヒドロキシ基を1〜8つ有し、炭素数が2〜10であるカルボン酸、より好ましくはカルボキシル基を1〜3つ、およびヒドロキシ基を1〜6つ有し、炭素数が2〜8であるカルボン酸、前記カルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩および前記カルボン酸のアンモニウム塩等が挙げられる。また、前記カルボン酸の炭素鎖は分岐していても、環状であってもよい。なお、本明細書において、カルボキシル基中のヒドロキシ基は、ヒドロキシ基として数えない。そのため、酢酸、シュウ酸、EDTAのようなカルボキシル基のみを含むものは本発明の着色用めっき液に用いられるカルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸には含まれない。
具体的に、カルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩としては、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸およびそれらのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でもグルコン酸ナトリウムが好ましい。
本発明の着色用めっき液において、上記したカルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩は1種または2種以上を用いることができる。また、本発明の着色用めっき液における、カルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩の含有量は特に限定されないが、10〜100g/L、好ましくは20〜80g/Lである。
本発明の着色用めっき液には、更に、モリブデン酸塩以外の金属酸塩を含有させてもよい。これによりめっき時間が短縮できる。モリブデン酸塩以外の金属酸塩は特に限定されないが、例えば、タングステン酸、アルミン酸、チタン酸、バナジン酸等の金属酸のアルカリ金属塩が挙げられる。これらの中でもタングステン酸、アルミン酸、チタン酸が好ましい。これらモリブデン酸塩以外の金属酸塩は1種または2種以上を用いることができる。本発明の着色用めっき液における、モリブデン酸塩以外の金属酸塩の含有量は特に限定されないが、0.01〜10g/L、好ましくは0.05〜5g/Lである。
更に、本発明の着色用めっき液には、本発明の効果を損なわない限り界面活性剤等を含有させてもよい
本発明の着色用めっき液のpHは4.5〜7.5であるが、好ましくは5.5〜6.5である。このpHの調整にはホウ酸、硫酸等の酸性物質や、水酸化ナトリウム等のアルカリ物質を用いればよい。
なお、本発明の着色用めっき液は、上記した成分を含有するだけでよく、環境負荷の高いクロム酸やその塩、無機シアン化合物、リン酸やその塩を含有させる必要はない。
以上説明した本発明の着色用めっき液は、水に上記成分を入れ、混合した後、pHを調整することにより調製できる。
また、本発明の着色用めっき液中で、被めっき部材を陰極として電解すれば被めっき部材を着色することができる。
本発明の着色用めっき液で着色される被めっき部材としては、表面が金属であれば特に限定されず、例えば、ステンレス、クロム、真鍮、ニッケル等の金属製品、予め銅めっき、ニッケルめっき、クロムめっき等のめっきを施したABS、PC/ABS等の樹脂が挙げられる。
本発明の着色用めっき液中で、被めっき部材を陰極として電解する条件は特に限定されないが、例えば、20〜40℃の着色用めっき液中で、0.01〜0.5A/dmの電流密度で、被めっき部材を陰極とし、カーボン、酸化イリジウム等を陽極として、所望の色になるように1〜30分程度な時間電解を行えばよい。電解後は水等で洗浄を行えばよい。
本発明の着色用めっき液中で被めっき部材を電解することにより、茶、紫、青紫、青、黄等に着色した着色製品を得ることができる。
この着色製品は、めっきの厚さは非常に薄く、外観色以外の分析は現実的に難しく、製法以外で特定することはおよそ実際的ではない。
着色製品は主に装飾品、水栓金具、自動車部品、建材等に使用することができる。
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
着色めっき:
以下の表1に記載の処方の着色用めっき液を、各成分を水に混合することにより調製した。これらの着色用めっき液中で、真鍮製のベントカソードに光沢ニッケルめっきを施した部材を陰極とし、カーボンを陽極として表1に記載の条件で着色めっきを行った。めっき後の外観の色を目視で、また、色の均一性、偏光性を下記評価基準に基づいて目視で評価した。その結果を表2に示した。
<色の均一性評価基準>
(内容) (評価)
全面が同色の場合 : ○
全面が同色でない場合: ×
<偏光性評価基準>
(内容) (評価)
めっき品を45度傾斜させ、干渉がない場合: ○
めっき品を45度傾斜させ、干渉がある場合: ×
上記結果より、本発明の着色めっき液を用いれば、外観の色を変化させることができ、色の均一性、偏光性に問題がないことが分かった。
比 較 例 1
着色めっき:
以下の表3に記載の着色めっき液を用いる以外は、実施例1と同様にして着色めっきを行った。また、実施例1と同様にしてめっき後の外観の色、色の均一性、偏光性を評価した。その結果を表4に示した。
上記結果より、カルボン酸の塩であっても、酢酸アンモニウムやEDTA・4ナトリウムのようなカルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸の塩ではない場合には、着色めっきが析出しなかったり、着色が均一にできないことが分かった。
実 施 例 2
着色めっき:
以下の表5に記載の着色めっき液を用いる以外は、実施例1と同様にして着色めっきを行った。また、実施例1と同様にしてめっき後の外観の色、色の均一性、偏光性を評価した。その結果を表6に示した。
上記結果より、本発明の着色めっき液に、モリブデン酸塩と、モリブデン酸塩以外の金属塩を組み合わせることにより、モリブデン酸塩だけの場合よりも、短時間で外観の色を変化させることができ、色の均一性、偏光性に問題がないことが分かった。
比 較 例 2
着色めっき:
比較例1の比較品5の着色めっき液において、EDTA・4ナトリウム76g/Lをシュウ酸ナトリウム35g/Lに代える以外は、同様にして着色めっきを行おうとしたが、着色めっきが析出すらしなかった。
本発明は、装飾性の高い、着色した製品の製造に利用することができる。

以 上

Claims (5)

  1. モリブデン酸塩と、カルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩と、ホウ酸と、水からなり、pH4.5〜7.5であることを特徴とする着色用めっき液。
  2. モリブデン酸塩と、カルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩と、モリブデン酸塩以外の金属酸塩と、ホウ酸と、水からなり、pH4.5〜7.5であることを特徴とする着色用めっき液。
  3. モリブデン酸塩以外の金属酸塩が、タングステン酸塩、アルミン酸塩、チタン酸塩から選ばれる1種または2種以上である請求項2記載の着色用めっき液。
  4. カルボキシル基を1つ以上およびヒドロキシ基を1つ以上有し、炭素数が2以上であるカルボン酸またはその塩が、グルコン酸ナトリウムである請求項1または2記載の着色用めっき液。
  5. 請求項1〜4の何れかに記載の着色用めっき液中で、被めっき部材を陰極として電解することを特徴とする被めっき部材の着色方法。
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