JPH0328390A - 有機アルミニウム電解質およびアルミニウムの電着方法 - Google Patents
有機アルミニウム電解質およびアルミニウムの電着方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
り導電性物質にアルミニウムを電着するための有機アル
ミニウム電解質およびそれを用いた電着方法に関する。
錯体化合物が使用されている〔ディザーテーション(D
issertation)、レームクール(H.L
ehnkuhl)、アーヘン(T H A achen
)、1954年:西ドイツ特許第1 047 45
0号;ツァイトシュリフト・ヒュール・アンオルガニッ
シェ・ウント・アルゲマイン・ヘミー(Z eitsc
hriftfur Anorganische und
Allgemeine Chemie) ;西ドイツ
特許第1 056 377号;ヘミー・インゲニュ
ール◆テヒニーク(Chemie l ngenieu
rT echnik)、第36巻(1964年)、61
6頁〕。
される溶融塩または液体芳香族炭化水素中溶液として使
用される化合物が提案されている(西ドイツ特許第1
047 450号)。MXはノ\ロゲン化アルカリ
金属またはハロゲン化オニウムであってよく、好ましく
はフノ化物である。Rはアルキル基を表す。
性故に、金属部材をアルミニウムにより被覆することへ
の興味が増大している。従って、有機アルミニウム電解
質からアルミニウムを被覆する方法は工業的に非常に重
要であり、その方法は閉鎖系において60〜150’C
の穏やかな温度で行われる。最初に主に使用されていた
低融点錯体NaF ・2Af2Et3(ツアイトシュリ
フト・ヒュール・アンオルガニッシエ・ウント・アルゲ
マイン・ヘミー第283巻(1.956年)、414頁
〕の自己発火性を低下させるために、該錯体のトルエン
溶液が使用されていたが、その方法においては、希釈を
すすめると、電解質の均一電着性および導電率が低下す
る(第1図および第2図参照)。
うな溶媒により電解質を過度に希釈することは薦められ
ないことが記載されている。できるだけ高い導電率およ
び均一電着性が、電解質系の評価の重要な規準である。
.・nAQRs] C式中、M=K,Rh,CsSR=
HSCxHyx*+ (x=1および3〜8)、Rの少
なくとも二つのはアルキル基、m−13〜2.4、n=
0.2〜0.5)で示される組成を有する有機アルミニ
ウム電解質が提案された(EP−A−0 084
816)。さらに、同じ特許に、KFIモル当たり1〜
10モル、好ましくは1〜5モルの液状芳香族炭化水素
、好ましくはトルエン中に上記電解質を溶解した溶液も
提案されている。そのような電解質か同じ量の1・ルエ
ンを用いたNa・2 A(E t3系と比較して優れた
均一電着性を示すことは事実であるが、約100℃の電
解温度より低い温度に冷却すると、多量の結晶を生じる
傾向がある。程度は小さいものの同じことが上記式で示
される電解質系のトルエン溶液に当てはまる。
!(i−B u)3](式中、i−B u= C H
−C ){ Met)で示される系(EP−A−0
084 816に明確に記載されている唯一の系)に
おいて、錯体1モル当たりlモルのトルエンを含む混合
物は、50’Cですでに凝固し、固体相と液体相を濾過
により分離することができない。
は、系に潜在的に存在するKF・2ACEtiの内23
℃に冷却すると44.7モル%が、および0〜2℃に冷
却すると56モル%が、結晶として枕澱する。K F
[1. 6 AQE t.・0.4A((i B u)
.]・3.4モルトルエンの電解質をO〜20Cに冷却
すると、潜在的に存在するKF・2AQEt,の32モ
ル%に相当する量の結晶が沈澱する。
過剰にしさえすれば、約0°Cに冷却してもなお液体で
ある電解質が得られる。しかしながら、この高希釈によ
り、均一電着性に加え導電性も低下する。それにもかか
わらず、両方とも電解質系の評価に欠かすことのできな
いものである。
温度でも液体であり、実際の電解槽の外部の導管、ポン
プ系または貯蔵部において、あるいは運転の中断または
故障の場合においても結晶化か起こらないことは有利で
ある。しかしながら、電解質を液体溶媒でさらに希釈す
ることは上記理由故に不適当である。
が、個々の成分が有する好ましくない特性にも拘わらず
、最良の電解質特性を有することは驚くべきことである
。既知の錯体KF・2AQEt.およびK F ・2
A(!Me3はそれぞれ127〜129℃および151
〜152℃で溶融する(ディザーテーション、H.レー
ムクール、TH アーヘン,1954年)。二つの錯
体の比較的高い融点故に、トルエンへの溶解性も、冷却
時に容易に濃厚溶液から晶出するような程度である。K
F・2AI2(iBu)aは51〜53℃においてあま
り溶解しないが、電着の際に、カリウム金属をも含む品
質の劣る灰色のアルミニウム付着物を生戊する。
クール、TH アーヘン、1954年)。
電性、高い電流密度負荷、およびO〜20′Cに冷却し
た際の均一溶解性のような工業的用途に要求される特性
を最も好ましい態様で併有する電解質を提供することに
ある。
・2AgMe3(B)およびM F ・2 AR(i
−B u)3(C)〔式中、Mはナトリウムまたはカリ
ウムあるいは両者の混合物を表す。〕をモル比2:l:
1〜7:1:1で含んでなるアルミニウム電着用の有機
アルミニウム電解質により達或される。後者の二つの成
分KF・2kQMesおよびMF・2Af2(iBu)
3はおよそ等モル量で存在する。
5モル量の0℃で液状の芳香族炭化水素に溶解する。
MFの量に対して好ましくは3〜4モルの量で使用する
のが好ましい。
、アルミニウム層の光沢が向上する。電解質全体のKF
:NaF比は杓7:1〜20゜lである。
記第1表に例示する。
トルエン溶液より導電性が低いことが明らかである。こ
のことはキシレン溶液を130’Cに昇温することによ
りほぼ補うことができる。
ミニウム陽極を使用することにより、トルエン溶液から
90〜100℃で、およびキシレン溶液から95〜13
0℃で良好に行われる。陽極および陰極電流密度は各々
98〜100%であった。間隔をおいて極性が反転する
ことなく、良好な電解質撹拌により陰極電流密度1.0
〜1.2A/dffltを達成することができる。輝き
のある均一なアルミニウム層が得られた。本発明の電解
質の均一電着性は、KF・2Al2Et3・4.0モル
トルエン、CsF ・2Al2Ets・4.0モルトル
エン、またはヨーロッパ特許第0 084 816号
に記載のKF [1 . 6 Af2E ts ・0.
4 A&(iBu)−コ・4,Oモルトルエンに相当
する。
およびKF−2A0.(iBu)−を既知の方法(デイ
ザーテーション、夏].レームクーノレ、TH アーヘ
ン、1954年)により調製し、2:1:lのモル比で
KFIモル当たり3.0モルのトルエンに溶解した。こ
の溶液を10’Cで1週間貯蔵したが、結晶は現れなか
った。
ル、続いてACMe. 1 2 2. 9ミリモルを、
K[AQEt.F]24 5.8ミリモルのトルエン7
37.4ミリモル中溶tf支に50℃で滴加することに
より同量の電解質溶液を得た。
s28.5ミリモルおよびK F ・2 Al2(iB
u)328.5ミリモルを、20’Cで、メタキシレン
342ミリモルに溶解して透明な溶液を得た。10℃で
数週間貯蔵後もこの溶液から結晶は沈澱しなかった。
ミリモルおよびA+2(iBu)−7 1.7 5ミリ
モルの混合物を撹拌下に、40〜50℃で、乾燥KF2
87.0ミリモルのトルエン1.0モル中懸濁液に滴加
した。透明な溶液が得られ、10℃で貯蔵しても、結晶
は沈澱しなかった。
KF−2AQ(iBu)31 0.2ミリモルおよびK
F−2AI2Et361.2ミリモルを、60〜70℃
で、メタキシレン30.1m(2(244ミリモル)に
溶解した。
れなかった。
極電流密度を1.1A/dm”として、アルミニウム陽
極を用いて電解した。輝きのある均一な層厚l2.5μ
lのアルミニウム層を陰極上に得た。陽極の重量損失か
ら算出した陽極電流収率は98%であり、陰極電流収率
は定量的であった。
て、100’Cで陰極電流密度を1.2A/d一として
電解した。輝きのあるアルミニウム層を陰極上に得た。
的であった。
度1.2〜1.3A/dm2およびセル電圧16ボルト
として、実施例6のようにして約1時間電解した。陰極
上に非常に均一な輝きのあるアルミニウム層が得られた
。陽極電流収率は99%であり、陰極電流収率は定量的
であった。
e315.7ミリモルおよびK F ・2 AR(iB
u)315.7ミリモルをトルエン485ミリモルに溶
解し、液状NaF ・2 AI2E Ls 1 2.7
ミリモルを添加した。得られた電解質は、KF・2AQ
Et,107ミリモル、K F ・2 kl2Me31
5. 7ミリモル、K F ・2 AQ(iBu),
3. 0ミリモルおよびNaF ・2Al(iBu)−
12.7ミリモルのトルエン485ミリモル溶液、また
はKF・2 ACE t37 87ミリモル、K F−
Af2Me3・A(2E t31 5. 7ミリモル、
KF − AQEt,・A((iBu)sl 5.7ミ
リモル、K F−AQMes ・AI2(+Bu)−
1 5. 7ミリモル、およびNaF ・2 A(E
ts 1 2. 7ミリモルのトルエン485ミリモル
溶液から調製された同じ分析組成を有する電解質と全く
同一であった。同し分析組成を有する電解質の同一性は
個々の錯体間のトリアルキルアルミニウムの交換平衡か
ら得られた。
/d−とじて、セル電圧0.7ボルトで電解した。陰極
上に、非常に均一な銀光沢のあるアルミニウム層が得ら
れた。陽極電流収率は98%で、陰極電流収率は定量的
であった。
’ 2モルトルエンとNaF●2AQEt,・4モル
トルエンの均一it性を比較して示すグラフである。第
2図は、種々のトルエン希釈度における95℃でのNa
F・2ACEt3トルエン溶液の導電率を示すグラフで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、KF・2AlEt_3、KF・2AlMe_3およ
びMF・2Al(i−Bu)_3〔式中、Mはナトリウ
ムまたはカリウムあるいは両者の混合物を表す。〕をモ
ル比2:1:1〜7:1:1で含んでなるアルミニウム
電着用の有機アルミニウム電解質。 2、使用するMFの量に対して2〜4.5モルの0℃で
液体である芳香族炭化水素溶媒に溶解している請求項1
記載の有機アルミニウム電解質。 3、溶媒使用量が使用するMFの量に対して3〜4モル
である請求項2記載の有機アルミニウム電解質。 4、溶媒としてトルエンまたは液状キシレンを用いる請
求項2または3記載の有機アルミニウム電解質。 5、トルエン溶液を用いる場合は80〜105℃、好ま
しくは90〜100℃の温度で、キシレン溶液を用いる
場合は80〜135℃、好ましくは95〜130℃の温
度で、請求項2〜4のいずれかに記載の有機アルミニウ
ム電解質およびアルミニウム陽極を使用することにより
導電物質にアルミニウムを電着する方法。
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