JPH0331484A - 亜鉛または亜鉛系メッキ材料の黒色化処理法 - Google Patents

亜鉛または亜鉛系メッキ材料の黒色化処理法

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JPH0331484A
JPH0331484A JP1164619A JP16461989A JPH0331484A JP H0331484 A JPH0331484 A JP H0331484A JP 1164619 A JP1164619 A JP 1164619A JP 16461989 A JP16461989 A JP 16461989A JP H0331484 A JPH0331484 A JP H0331484A
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和彦 森
Ken Miyawaki
宮脇 憲
Hitoshi Ishii
均 石井
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、光学機器類、太陽熱吸収板、その他黒色防錆
皮膜を要する分野に適用できる亜鉛または亜鉛系メッキ
材料(電気亜鉛メッキ、電気亜鉛合金メッキ、溶融亜鉛
メッキ)の表面を黒色化するための処理方法に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来、化学的処理により、亜鉛または亜鉛系メッキ材料
を黒色化処理する方法としては、種々の手段が周知であ
る。例えば、特開昭61−253381号公報に開示さ
れた黒色化の方法が従来技術として公知である。
この従来例における黒色化のための処理法は、酸化剤、
1g/l以上のCuイオン、及びCUイオンに対し1〜
30重量%のNiイオンを含有するp旧、5〜4m性水
溶漬水溶液、液温20〜10℃で1〜5秒間通用される
ものである。そして得られた黒色皮膜は、溶接性を向上
させるために、CuとNiとを含むものである。
〔発明が解決しようとする課題〉 前記従来例の処理方法においては、形成された黒色皮膜
中にCuとNiとを含むものであり、特にCUは亜鉛と
の局部分極作用により、亜鉛の腐食を・促進するので耐
食性が劣化するばかりでなく、密着性まで劣り、亜鉛ま
たは亜鉛系メッキ材料として耐食性と密着性とを解決し
なければならない課題を有している。
更に、前記従来例においては処理液が酸性の溶液である
ために、処理槽は比較的高価な耐酸性のものでなければ
ならないと云う作業上の課題も有している。
(課題を解決するための手段) 前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明は
、亜鉛または亜鉛系メッキ材料の表面を、Ni2+及び
Co2+の内の一種または二種を合計0.59/l以上
と、これら金属イオンを錯化するに充分なアンモニア、
一級アミノ基を2個有する鎖状化合物、および各種アミ
ノ酸から選ばれる一種または二種以上の化合物とを含有
するpH5以上の処理液に接触させることを特徴とする
亜鉛または亜鉛系メッキ材料の黒色化処理法を提供する
ものであり、更に処理液に亜硝酸イオン、11醒イオン
、炭酸イオン、チオシアン酸イオン、チオ硫酸イオン、
チオ尿素、次亜リン酸イオン、亜リン酸イオンおよび過
塩素酸イオンから選ばれる一種または二種以上のイオン
種または化合物の50ppm以上を添加することにより
、黒色化が安定し、耐食性と密着性に優れるのである。
(組成の説明) 亜鉛または亜鉛系メッキ材料の表面に付着させ、黒色化
に寄与する金属としてはニッケル及びコバルトが優れて
おり、これら金属を中性〜アルカリ性領域の処理液で置
換析出させるにあたり、中性〜アルカリ性領域での金属
イオンとの安定性が良く、しかも亜鉛系メッキ材料を黒
色化するに充分なmを析出させる錯化剤としてアンモニ
ア、一級アミノ基を2個有する鎮状化合物およびアミノ
酸を処理液中に含有させるものであり、その処理液中の
Ni2+およびCo2+の合計は少なくとも0.59/
lを要する。Ni2+或はCo2+は好ましくは硫酸塩
または塩化物などの形で加えられる。N:2+およびC
02+の合計量0.59/l以上の濃度水準により亜鉛
または亜鉛系メッキ材料の表面を黒色化するに相応した
NiおよびCOを析出させることができる。尚、Ni2
+およびC02+の濃度が上記値よりかなり高くなって
も略同様の効果が得られる。
、2÷ また、N+  およびCo”+と共にアンモニア、一級
アミノ基を2個有する鎮状化合物、詳しくは、エチレン
ジジアミン、トリメチレンジアミン、トメチルエチレン
ジアミン、トメチルエチレンジアミン、In−プロピル
エチレンジアミン、N、、N−ジメチルエチレンジアミ
ン、1.2−ジアミノプロパン、meso−2,3−ジ
アノブタン、raC−2,3−ジアミノブタン、cit
−2,3−ジアミノシクロヘキサン、trans−1゜
2−ジアミノシクロヘキサン、tr’ans−1,2−
ジアミノシクロへブタン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラアミンおよび各種アミノ酸から選ばれる
1種または2種以上の化合物が必須成分として挙げられ
る。これらはニッケルおよびコバルトの錯化剤として添
加され、ニッケルおよびコバルトを錯化するに充分な聞
添加される必要がある。
例えば水溶液中にNi2+とアンモニアとを含有する場
合はニッケルーアンモニウム錯体が[Mi (883)
] 2+ tいう形をとるためにアンモニアはモル換算
でNi2+の6倍以上の量添加される必要があることを
意味する。尚本発明においては、これらの錯、2令 他剤がN+  およびC02+を錯化させる吊よりもか
なり多く含まれても略同様の効果が得られる。
つぎに、本発明の第二発明における処理液は添加成分と
して亜硝酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン、チオシア
ン酸イオン、チオ硫酸イオン、チオ尿素、次亜リン酸イ
オンおよび過塩素酸イオンから選ばれる1種または21
1以上のイオン種または化合物を50ppm以上含有す
る。チオ尿素を除いたこれらの化合物は、具体的にはア
ルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩の形で添加される
。尚チオ尿素はそのまま添加される。これらの化合物を
含有させる利点は錯体自身の触媒酸化作用が強化される
ことにある。この作用は被処理金属表面からの亜鉛の溶
解を促し、それによりニッケルあるいはコバルトを中心
金属元素とする錯体からのニッケルあるいはコバルトの
該金属表面への析出が速められるのである。この析出効
果の向上は、前記添加化合物を処理液に対し少なくとも
50ppm程度加えることによって明らかに認められる
が、その濃度よりもかなりに多く加えられても優れた析
出効果が得られるので、経済的な理由により適切な濃度
にて使用される。
本発明で使用される処理液は、室温〜80℃の任意の温
度に維持し、亜鉛または亜鉛系メッキ材料を3〜120
秒間その液に接触させて、被処理物表面にXiおよびC
Oとして80〜200Rg/7d析出させることができ
る。接触条件としては浸漬、スプレーもしくはロールコ
ートなどの手段に引き続いて絞りロールを通過させるか
、もしくは浸漬時に被処理物表面を超極として電解する
方法もとることができる。この場合における超極電流密
度は、1〜IQOAID/ dn+2で2.0〜10.
0秒間電解され、被処理物表面に前記と同様のMill
を析出させる。
(作 用) ニッケルあるいはコバルトをアンモニアおよび一部アミ
ノ基を2個有する鎖状化合物及びアミノ酸で錯体化した
場合は、その結合力(錯化力)が他のキレート剤の場合
と比較して弱いこと、およびこれらの錯体はそれ自体に
酸化触媒作用を有し、WI媒自身に酸化能力の少ない中
性〜アルカリ性水溶液中でも亜鉛の酸化を促すことから
、これらの金fftlt体からのニッケルおよびコバル
トの析出が容易である。EDTAのよう・に金属との安
定度の高いキレートにおいては電子が中心金属に移動し
てくる割合が太き(、そのため金属の正荷電が中和され
て酸塩基触媒としての活性を減少させるためと説明され
る。更に亜硝酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン、チオ
シアン酸イオン、チオ硫酸イオン、チオ尿素、亜リン酸
イオン、次亜リン酸イオンおよび過塩素酸イオンから選
ばれるイオン種または化合物の作用としてこれら化合物
が処理液中に存在すると、金属錯体の配位子の一部と置
換配位して錯体の安定性を低下させ、錯体自身の酸化触
媒作用が更に増すことが考えられる。
かくして本発明における中性〜アルカリ性水溶液からの
ニッケルおよびコバルトフラッシュにより該金属を析出
させると、光の散乱、吸収に効果のある微粒子状金属お
よび金属酸化物の再溶解が少ないこと、および錯体自身
の酸化触媒作用による、素地金属の微細な凹凸を伴うエ
ツチングにより、ミー散乱効果が付与されること、以上
二つの効果が相まって亜鉛系メッキ材料の黒色化が完成
するものと推察される。
以下に本発明の効果を具体的に説明するために実施例を
挙げ、比較例と共に示す。
〔実施例〕
表、1に実施例1〜9、比較例1〜4の処理条件、性能
評価を掲載した。
実施例及び比較例の処理はすべて浸漬処理とし、処理温
度は比較例3を除いて40℃とした。比較例、2÷ 3の処理温度は30℃とした。またN1  およびCo
”の添加は硫酸塩、アンモニアの添加は28%アンモニ
ア水、その他の錯化剤は100%の粉末あるいは液体で
行い、亜硝酸イオンその他の添加剤はそれぞれナトリウ
ム塩として添加した。pH調製剤は硫酸または水酸化ナ
トリウムを用いた。尚比較例。
3は特開昭61−253381の実施例、7を掲載した
性能評価にあっては、黒色度をスガ試験機社製SHカラ
ーコンビューータによる[値(小数点以下を四捨五入)
、密着性をハゼ折り(1■)後セロテープ剥離によって
評価した。尚密着性の評価基準は次の通りである。
密着性評価基準 ニッケル濃度の下限に関する考察として実施例。
4 (Co:0.79/l ) 、比較例、 l (C
o:0.39/j )を見てみる。比較例、1ではt6
1が25であるのに対し、実施例、4では15と充分な
黒色度になっていることが解り、これより処理液中ニッ
ケルlr!1の下限を0.59/J!とした。次に添加
剤濃度の下限に関し実施例、1〜3を比較すると、添加
剤濃度0.039/Zである実施例、2は、添加剤なし
の実施例、1と同等の黒色度であるのに対し、添加剤濃
度0.079/lの実施例、3は明らかに黒色度が向上
したことから、添加剤濃度についてはSOppg+を下
限と定めた。
処理時間については実施例、9(5秒処理)に対し、比
較例、2(2秒処理)は[値−20を越える結果となう
たことから処理時間の下限を3 secとした。
尚比較例、6においてニッケルおよびコバルト以外の析
出物により黒色化を行い(特開昭6l−253381)
 L値=12を得たが、密着性が悪く、ハゼ折り1■後
のセロテープによる剥離が著しがった。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明に係る亜鉛または亜鉛メッ
キ材料の黒色化処理法は、ニッケル及びコバルトと、こ
れらを錯化するアンモニア、−17ミノ基を2個有する
錯化合物と、各種アミノ酸とを含み、pH5以上にした
処理液を用いることにより、従来の化学処理法と異なり
一段処理で耐食性及び密着性の優れた黒色化が可能とな
り、しかも浴組成が甲純な無電解処理であるため、浴管
理性、作業性、コストの面等において非常に有利であり
、特に前記処理液がpH5,0以上の液であるため処理
槽もそれほど制約を受けることなく使用できる等の種々
の優れた効果を奏する。
また本発明においては、処理液中に亜硝酸イオン、硝酸
イオン、炭酸イオン等の置換配位子を添加することで化
成反応度が上がり、処理時間の短縮化及び低温化が図れ
ると云う優れた効果も奏する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)亜鉛または亜鉛系メッキ材料の表面を、Ni^2
    ^+及びCO^2^+の内の一種または二種を合計0.
    5g/l以上と、これら金属イオンを錯化するに充分な
    アンモニア、一級アミノ基を2個有する鎖状化合物、お
    よび各種アミノ酸から選ばれる一種または二種以上の化
    合物とを含有するpH5以上の処理液に接触させること
    を特徴とする亜鉛または亜鉛系メッキ材料の黒色化処理
    法。
  2. (2)処理液に亜硝酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン
    、チオシアン酸イオン、チオ硫酸イオン、チオ尿素、次
    亜リン酸イオン、亜リン酸イオンおよび過塩素酸イオン
    から選ばれる一種または二種以上のイオン種または化合
    物の50ppm以上を添加したことを特徴とする請求項
    (1)記載の亜鉛または亜鉛系メッキ材料の黒色化処理
    法。
  3. (3)亜鉛または亜鉛系メッキ材料への処理液の接触が
    、浸漬、スプレー、もしくはロールコート手段により成
    される請求項(1)又は(2)に記載の亜鉛または亜鉛
    系メッキ材料の黒色化処理法。
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