JPH0250988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

(イ) 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金
にニツケル、銅又はコバルトを無電解メツキ皮膜
を形成する方法に関し、特にメツキ皮膜が平滑で
かつ基体との密着力に優れた無電解メツキ皮膜を
形成する方法に関するものである。 (ロ) 〔従来技術〕 アルミニウムおよびその合金は、建築材として
のほかに装飾品、電気部品などにその用途が拡大
してきており、それに伴つてアルミニウム合金へ
種々の特性をもつた他の金属メツキを施す必要性
が増大してきている。 アルミニウムおよびその合金素地に直接他の金
属を無電解メツキすることは非常に困難な技術で
あるが、それを克服する方法として、アルミニウ
ムおよびその合金に予めカセイソーダによる化学
エツチング処理を施したのち、アルミニウムと亜
鉛の置換処理いわゆるジンケート処理を行つた後
にニツケル、銅浴などの所望の金属無電解メツキ
浴で無電解メツキする方法が一般的であつた。こ
の方法においても、前記置換処理によつてアルミ
ニウムおよびその合金の表面に存在する亜鉛はそ
の１部が表面に付着し、これが後の無電解メツキ
の際の核としての役割を果すが、他の余剰の亜鉛
は無電解メツキ浴中に溶解して浴劣化およびメツ
キの抑制を招く問題があることはよく知られてい
るところである。また、前処理として、カセイソ
ーダによる化学エツチングを行うためメツキ皮膜
の面粗さが大となるほかにメツキ皮膜と基体との
密着力も十分なものといえないものであつた。 前記のジンケート法を利用する方法の他に、最
近アルミニウムおよびその合金をまず化学エツチ
ングしてから陽極酸化皮膜を形成し、さらに二次
電解着色法によつて皮膜内ポアに各種金属を析出
させてこれに電気メツキする方法が提案されてい
る。この方法によれば密着力に優れたメツキ皮膜
が得られるが、面粗さはむしろジンケート法によ
るものより劣る場合が多い。 更に、前記方法の改良として特開昭59−140398
号公報に記載されるように、前記陽極酸化膜内の
ポアに析出させる金属をポア底部にとどめ、次に
無電解メツキを施すことにより、より密着性の高
いメツキ皮膜を得る方法が提案されているが、こ
の方法によつても面粗さの問題は十分解決されな
かつた。 (ハ) 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、従来技術の項に記載したようなジン
ケート処理法におけるメツキ皮膜の密着力の問題
および陽極酸化膜形成・二次電解着色法における
メツキ皮膜の面粗さの問題を同時に解決し、装飾
品あるいは電気部品などの極めて厳しい条件を付
される物品にも利用し得る平滑度と密着強度を有
するメツキ皮膜をアルミニウム又はその合金に迅
速確実に形成するものである。 (ニ) 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、アルミニウム又はその合金に他に金
属のメツキ皮膜を形成するに際し、下記の一連の
工程で無電解メツキを施すと、従来のメツキ法で
得られるよりも格段に平滑度が高くまた密着力の
高いメツキ皮膜を得ることができることを知見し
てなされたものである。 すなわち、本発明は鋭意研究した結果、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金にカセイソーダ浴を
使用して電解エツチング処理を施す第１の工程
と、該電解エツチング処理されたアルミニウム又
はアルミニウム合金にポアを有する陽極酸化皮膜
を形成する第２の工程と、該陽極酸化皮膜をニツ
ケル、銅、コバルトおよび亜鉛の１種又は２種以
上の金属からなる金属塩の浴に浸漬して陽極酸化
皮膜のポア内に前記金属を電解析出させて黒色化
する二次電解着色処理を施す第３の工程と、該黒
色化された陽極酸化皮膜にニツケル、銅又はコバ
ルトを無電解メツキする第４の工程とからなる一
連の工程を経てメツキ皮膜を形成すると極めて平
滑度が良くかつ密着力の高いメツキ皮膜を得るこ
とができることを見出して完成したものである。 (ホ) 〔作用〕 アルミニウム又はその合金に平滑なメツキ皮膜
を形成するためには、当然まずその下地となる陽
極酸化皮膜が平滑であることを求められるが、こ
の陽極酸化皮膜の平滑度はその前処理として行わ
れるアルカリエツチング工程で大きく左右され
る。従来法においては、このアルカリエツチング
をアルカリ浴を用いた化学エツチングで行つてい
た。この化学エツチングにおいては、浴の組成、
温度あるいは処理時間のわずかの変動でもエツチ
ング面の粗さが不均一になるばかりでなく、その
エツチング面の粗さはエツチング前のアルミニウ
ム素材表面粗さより大巾に粗くなつてしまう。こ
れに対し本願発明においては、陽極酸化の前処理
としてカセイソーダ浴を使用してアルミニウム又
はその合金に電解エツチングを採用したことよ
り、極めて平滑な処理面（エツチング面というよ
りは研磨面と表現できる程平滑で光沢ある面）が
短時間で得られ、かつその粗さはアルミニウム素
材と変らない程であり、また多数の試料間のバラ
ツキがほとんどない。 この電解エツチングは好適には、室温下の１〜
２％のカセイソーダ浴を用いて、アルミニウムを
陽極として電解エツチングするにあたり、第１図
に示すような変形交流（＋3V〜15V、−0.5〜−
2V）好ましくは（＋４〜8V，−0.5〜1V）などを
用いて（−）側にも若干の電流を流すことにより
面粗さ0.1μ以下の極めて平滑な処理面（エツチン
グ面というよりは研磨面とも表現できる程度の平
滑で光沢のある面）が数分間で得られる。 無電解メツキの下地としては、次工程の陽極酸
化膜形成に際してその膜厚をアンカー効果を示し
かつ二次電解着色が可能な程度の必要最小限の厚
さにすることと、大きい径のポアを有する膜を形
成することが重要である。ところが従来法の化学
的エツチングによる前処理を用いた場合、表面粗
さが大きくかつバラツキがあるため平滑度の低下
の原因ともなつている。これに対し本願発明にお
いては、前処理として電解エツチング法を用いて
極めて平滑な処理面を安定して作り出しているた
め、次工程の陽極酸化膜形成においてその陽極酸
化膜の厚さをアンカー効果を有し、二次電解着色
が可能な程度の必要最小限の厚さ0.2〜6μｍ、好
ましくは0.5〜3μ程度の厚さで、かつ比較的大き
い径のポアが内存する陽極酸化膜が安定して得ら
れる。 本願発明における前記陽極酸化膜形成において
は、りん酸浴の場合は直流電解、硫酸、しゆう
酸、スルフアミン酸の各浴を用いた場合は交流電
解その他極転換のある波形による電解によつて第
２図の如きポア径の大きい酸化膜を形成すること
が望ましい。 酸化膜が厚すぎたり、硫酸浴による直流電解の
場合は、メツキ面が粗くなり、かつ曲げに対して
皮膜割れが生じる場合があるので注意すべきであ
る。 次に、前記工程で陽極酸化膜を形成した後、ニ
ツケル、銅、鉄、コバルト、亜鉛の各金属の単塩
浴又は混合浴を用いて陽極酸化膜のポア内に金属
を電解析出させる二次電解着色処理を行う。この
二次電解着色処理によりポア内に析出した金属
が、次工程の無電解メツキ時に析出核として働き
又メツキ皮膜のアンカーとしての機能も果すたと
になる。 この二次電解着色において析出させる金属は無
電解メツキする金属の種類に応じて種々選択する
ことができる。本発明者の実験では、ニツケル，
銅，鉄，コバルト，亜鉛１種又は２種以上を選択
した場合が還元析出が容易でかつ確実であること
が確認されており、一方スズを選択した場合良い
結果が得られなかつた。 次にポア内に析出させる金属の量に関しては、
多数の実験を繰返した結果、第３図ロに示すよう
に析出した金属がポアを丁度充填した状態（黒色
化し、ときに表面がグレーがかる状態）である時
に、次工程の無電解メツキにおいて還元析出が迅
速に行われ極めて平滑で光沢のあるメツキ面が得
られる。一方第３図ハに示すように二次電解着色
で金属がポア内にわずかしか析出しなかつた場
合、あるいは第３図イに示すようにポア外の陽極
皮膜表面にまで過剰析出した場合はいずれも次工
程の無電解メツキにおいて得られるメツキ表面は
ザラついたものとなる。以上の諸工程を行つてか
ら、無電解メツキを施すことになるが、この無電
解メツキは市販の無電解メツキ浴を用いることが
可能であり、メツキ条件（PH、還元温度）を調整
して酸化皮膜を冒さないよう注意する必要があ
る。この場合、着色面にスマツト状のものがある
場合はこれを除去し、またメツキ浴を連続使用す
るときはPH値の変化に留意して調整すればメツキ
の歩留りを向上させることができる。 更に、酸化皮膜のバリヤー層が厚くならないよ
うに陽極酸化と着色を行つておけば無電解メツキ
の後、さらに電気メツキすることも可能である。 〔実施例〕 以下JISA1050P相当のアルミニウム材（50ｍ／
ｍ×10ｍ／ｍ×１ｍ／ｍ、表面粗さ0.1μｍ以下）
を素材とし、これに本願発明の方法によりニツケ
ル，コバルトおよび銅を無電解メツキした実施例
を挙げる。 実施例 １ 陽極酸化皮膜をニツケルで着色し、ニツケルメ
ツキを施した例。

【表】

【表】 実施例 ２ 陽極酸化膜を銅および鉄で着色し、ニツケルメ
ツキを施した例。

【表】 このめつき面にさらにクロームの電気めつきを
行うことができた。 実施例 ３ 陽極酸化皮膜をニツケル，コバルトで着色し、
コバルトメツキを施した例。

【表】 実施例 ４ 陽極酸化皮膜を鉄および亜鉛で着色し、ニツケ
ルメツキを施した例。

【表】

【表】 なお、亜鉛単体の着色では黒にならず、無電解
ニツケルを行うとニツケルがポア内で還元して黒
色化し、その後にめつき状になつてくる。 実施例 ５ 陽極酸化皮膜をニツケルで着色し、銅メツキを
施した例。

【表】

〔効果〕

以上のことから明らかなように、本願発明の無
電解メツキ法を用いれば、アルミニウム又はその
合金の表面に、極めて平滑度が高く光沢のある表
面性状を有し耐食性にもすぐれ、かつ熱処理、ハ
ンダ付および機械的研摩にも充分耐える種々のメ
ツキを迅速、安定して施すことができる。 したがつて、本願発明は、メツキ皮膜の表面平
滑度、光沢あるいは密着力などの問題から従来の
メツキ法では利用が困難であつた装飾品、電気部
品をはじめとする多くの用途にアルミニウムおよ
びその合金の利用拡大を可能にするものであり、
産業上の利用効果は極めて大きいと言うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における電解エツチングに用い
る変形交流の波形を示す図、第２図は陽極酸化し
た状態を示す図、第３図イ，ロ，ハは二次電解着
色工程における金属析出状態を示す図、第４図は
無電解メツキを施した状態を示す図、第５図は本
発明で無電解メツキ皮膜を形成した後更にクロム
電気メツキを施した状態を示す図。 １…アルミニウム素材、２…陽極酸化皮膜、３
…ポア、４…析出金属、５…無電解メツキ皮膜、
６…電気メツキ皮膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム又はアルミニウム合金にカセイ
   ソーダ浴を使用して電解エツチング処理を施す第
   １の工程と、該電解エツチング処理されたアルミ
   ニウム又はアルミニウム合金にポアを有する陽極
   酸化皮膜を形成する第２の工程と、該陽極酸化皮
   膜をニツケル、銅、コバルトおよび亜鉛の１種又
   は２種以上の金属からなる金属塩の浴に浸漬して
   陽極酸化皮膜のポア内に前記金属を電解析出させ
   て黒色化する二次電解着色処理を施す第３の工程
   と、該黒色化された陽極酸化皮膜にニツケル、銅
   又はコバルトを無電解メツキする第４の工程とか
   らなることを特徴とするアルミニウム又はアルミ
   ニウム合金に平滑な無電解メツキ皮膜を形成する
   方法。 ２ 前記カセイソーダ浴の濃度が１〜２％である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
   ルミニウム又はアルミニウム合金に平滑な無電解
   メツキ皮膜を形成する方法。 ３ 前記電解エツチング処理で、＋３〜15V、−
   0.5〜−2Vの変形交流を用いることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のアルミニ
   ウム又はアルミニウム合金に平滑な無電解メツキ
   皮膜を形成する方法。 ４ 前記陽極酸化皮膜の厚さが0.2〜6μｍである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれかに記載されたアルミニウム又はア
   ルミニウム合金に平滑な無電解メツキ皮膜を形成
   する方法。