JPH0459990A - 電気Ａｌ―Ｔｉ合金めっき浴およびその浴によるめっき方法 - Google Patents

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、常温もしくは比較的低温でめっきできる電気
Ａｌ−Ｔｉ合金めっ！浴およびその浴によるめっ外方法
に関する （従来技術） Ａｌ−Ｔｉ合金は、耐食性、耐熱性に優れ、しかも、軽
量であるので、航空機部品のめっきなどに適している。

このＡＩ　　Ｔｉ合金めっトは、Ｔｉ含有量が低い場合
溶融Ａｌ−Ｔｉ合金めっき浴を用いてめっきできるが、
Ｔｉ含有量が高いと、浴温を高くしても浴の粘性が高い
ため、良好な外観の製品が得られない８一方、Ｔｉ含有
量の高いＡｌ−Ｔｉ合金をめっきできる方法として、Ｌ
ｉＣｌ　−Ｋ　Ｃｌ系溶融塩浴にＮａｓＡｌＦｉ、Ｋｚ
ＴｉＦｓなどのＡｌイオン源、Ｔｉイオン源を添加した
電気めっき裕を用いる方法が研究報告されている。この
方法によれば、浴温４５０℃以上、電流密度１〜２６＾
／ｄｍ”で電解すれば、Ｔｉ含有量が２５％までのＡｌ
−Ｔｉ合金をめっきすることができるとされているが、
実際に工業的に実施しで安定したＡｌ−Ｔｉ合金をめっ
きできるとの報告はなく、まだ研究段階に止どまってい
るようである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記研究報告の方法で工業的にＡｌ−　
Ｔｉ合金めっきが可能であるとしても、浴温を４５０℃
以上にしなければならな１．）ので、取り扱い操作が難
しく、被めつ部材に熱歪を生じさせる。

また、めっき浴は、腐食性が強いので、しかも、高温に
しなければならないので、めつき槽や付帯部材の材質が
問題になる。

本発明は、このようなことから、常温もしくは比較的低
温で電気めっき可能な電気Ａｌ−Ｔｉ合金めつき浴およ
びその浴によるめっき方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、電気Ａｌ−Ｔｉ合金めつ！裕として次の
ようなめっき裕を開発した。

（１）下記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分を含有する
電気＾Ｉ　　Ｔｉ合金めっき浴。

（Ａ）アルミニウムハロゲン化物　３３〜６７モル％ （Ｂ）チタンハロゲン化物またはフルオロチタン酸のア
ルカリ金属塩のうちの１種または２種　０．０１〜８３
モル％ （Ｃ）アルキルピリジニウムノ１０デン化物またはアル
キルイミダゾリウムハロゲン化物（但し、いずれの化合
物ともアルキル基の炭素数は１〜１２）　　３３〜６７
モル％ （２）上記（１）のめつｔ＆浴に芳香族有機溶媒を添加
した電気Ａｌ−Ｔｉ合金めっき浴 （３）前記（１）のめっき浴に窒素原子を有する芳香族
化合物を添加した電気Ａｌ−Ｔｉ合金めつき浴そして、
これらのめっき裕による電気めっき方法として、浴温２
５〜１８０℃、電流密度０．０１〜１００＾／ｄ−２で
直流またはパルス電流によりめっきする方法を開発した
。

本発明のめっき俗の前記３成分は、いずれも固体である
が、混合すると溶融し、常温でも液体の溶融塩浴となり
、電気めっき法によＱＴｉ含有量が０．１〜８０％のＡ
ｌ−Ｔｉ合金をめっきすることができる。

本発明のめっき裕では、アルミニウムハロゲン化物を３
３〜６７モル％含有させる。この化合物の含有量が３３
モル％未満になると、アルキルピリジニウムイオンやア
ルキルピリジニウムイオンが多くなり、それがめつき層
に付着し、６７モル％を越えると、めっき浴の融点が高
くなり、好ましくない、このアルミニウムハロゲン化物
は、一般式＾ＩＸツ（Ｘはハロゲン原子でＦ、ＣＩ、Ｂ
ｒ、■など）で示されるものである。

本発明では、上記アルミニラムノ）ロゲン化物とともに
、チタンハロゲン化物またはフルオロチタン酸のアルカ
リ金属塩を０．０１〜８３モル％含有させる。これらの
化合物は、含有量が０’、０１モル％未満であると、Ｔ
；イオンが不足し、電解条件によってはＴｉが電析しな
い場合が生じる。一方、８３モル％を越えると、めっき
裕の融点が高くなり、好ましくない、これらのチタン化
合物は、混合使用することも可能である。

ここで、チタンハロゲン化物は、一般式ＴｉＸｎ（Ｘは
ハロゲン原子でＦＳＣｌ、１３ｒ、　　Ｉなど、ｎは２
〜４）で示される原子価が■価、■価、■価のチタンの
ハロゲン化物であり、また、フルオロチタン酸のアルカ
リ金属塩は、一般式Ｍ　ｚＴｉ　Ｆ　ａ（Ｍはアルカリ
金属でＬｉ、Ｈａ、　Ｋ、　Ｒｂなど）である。

本発明では、前記アルミニウムハロゲン化物およびチタ
ン化合物とともに、アルキルピリジニウムハロゲン化物
またはアルキルイミダゾリウムハロゲン化物を３３〜６
７モル％含有させる。これらの化合物は、含有量が３３
モル％未満になると、めっ！俗の融点が高くなり、６７
モル％を越えると、アルキルビリジニウムイオンやアル
キルイミグゾリウムイオンが多くなり、それがめつき層
に付着し、好ましくない、なお、ビリノン環やイミダゾ
ール環に導入したアルキル基の炭素数が１３以上のもの
を使用すると、常温で液体になりにくく、粘性も高くな
るので、１〜１２のものを使用する。

アルキルピリジニウムハロゲン化物は、モノアルキル置
換体、ジアルキル置換体、トリアルキル置換体が好まし
く、これらの１種または２種以上の混合物であってもよ
い、また、ハロゲン原子としては、７７素、塩素、臭素
、ヨウ素でもよい。

このような化合物を具体的に示せば、プチルビリノニウ
ムハロゲン化物、１，２−ジメチルピリジニウムハロゲ
ン化物、１−エチル−２−メチルピリジニウムハロゲン
化物、１−ｎ−ブチル−２−メチルピリジニウムハロゲ
ン化物、１−インブチル−２−メチルピリジニウムハロ
ゲン化物、１−ｎ−オクチル−２−メチルピリジニウム
ハロゲン化物、１−ベンジル−２−メチルピリジニウム
ハロゲン化物、ｌ−エチル−３−メチルピリジニウムハ
ロゲン化物、１−シクロへキンルー３−メチルピリジニ
ウムハロゲン化物、１−エチル−２−二チルピリノニウ
ムハロゲン化物、１−ブチル−２−二チルピリシニウム
ハロゲン化物、１−工ｆルー４−メチルピリジニウムハ
ロゲン化物、１−エチル−２，４−ジメチルピリジニウ
ムハロゲン化物、１−エチル−２，６−ジメチルピリジ
ニウムハロゲン化物、１−ｎ−ブチル−２，４−ジメチ
ルピリジニウムハロゲン化物などを挙げることがでおる
。

また、アルキルイミダゾリウムハロゲン化物は、１−ア
ルキル、１，３−ジアルキル、１，２．３−トリアルキ
ルイミグゾリウムハロゲン化物が好ましく、ハロゲン原
子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素でもよい。これらは
単独でも２種以上を混合使用してもよい。これらの化合
物を具体的に示せば、１−メチルイミダゾリウムブロマ
イド、１−エチルイミダゾリウムハロゲン化物、１−ブ
チルイミダゾリウムハロゲン化物、１，３−ジメチルイ
ミダゾリウムハロゲン化物、１−メチル−３−エチルイ
ミダゾリウムハロゲン化物、１−メチル−３−ｎ−ブチ
ルイミダゾリウムハロゲン化物、１−メチル−３−ペン
シルイミダゾリ７ムハｔ７５’ン化物、１−メチル−３
−エチルベンソイミグゾリウムハロゲン化物、１．２．
３−）ジメチルイミダゾリウムハロゲン化物、１．２−
ジメチル−３−エチルイミダゾリウムハロゲン化物、１
，２−ツメチル−３−ブチルイミダゾリウムハロゲン化
物などを挙げることができる。

このアルキルピリジニウムハロゲン化物の場合、アミ７
基が導入されたものでもよい６例えば、１−メチル−４
−ツメチル７ミノビリノニウムハロゲン化物、１−エチ
ル−４−ツメチルアミノピリジニウムハロゲン化物、１
−エチル−４−（Ｎ−エチル、Ｎ−メチル）アミ／ピリ
ジニウムハロゲン化物、１−二チルー４−７ミノビリジ
ニウムハロゲン化物、１−ｎ−ブチル−４−ツメチルア
ミノピリジニウムハロゲン化物、１−ベンツルー４−ジ
メチルアミノピリジニウムハロゲン化物、１−ｎ−オク
チル−４−ツメチルアミノピリジニウムハロゲン化物、
１−エチル−４−ピペリジノビリジニウムハロゲン化物
、１−エチル−４−ピロリツノピリジニウムハロゲン化
物などが挙げられる。

アルキルイミダゾリウムハロゲン化物は、縮合環を形成
していてもよい。この縮合複素環化合物の代表的なもの
は、ジアルキルベンズイミダゾリウムハロゲン化物で、
具体例としては、１．３−ジメチルベンズイミグゾリウ
ムクロライド、１−メチル−３−エチルベンズイミダゾ
リウムブロマイドなどを挙げることができる。

以上挙げた化合物のうち、好ましい組み合わせは、＾Ｉ
ＣＩ、−ＴｉＣｌｎ−ブチルピリジニウムクロライド系
またはＡｌｃ１３−ＴｉＣ１ｎ　　１−エチル−３−メ
チルイミダゾリウムブロマイド基（ｎはいずれも２〜４
）であるが、後者の組成のめり！俗の方が導電率が高く
、粘性も低いので、特に好ましい。

本発明のめっき浴は、芳香族系有機溶媒を添加して、め
っき液の粘性を低下させると、導電率が向上し、めっき
電流密度を増大させることができ、かつ、めっき層をも
平滑化できる。この有機溶媒の添加は、めっき俗の総量
に対して、５Ｖｏ１％未満であると、添加効果が認めら
れず、８０Ｖｏ１％を越えると、めっき液との均一混合
が困難になり、分離するので、５〜８０Ｖｏ１％にする
のが好ましい。

また、本発明のめっき浴に窒素を有する芳香族化合物を
添加すると、厚めつきの際にめっき層がデンドライト状
になるのを抑制できる。この添加剤を添加すると、３０
μ船以上の厚めつきにしても、表面は光沢を呈し、電流
密度を広範囲に変動させても平滑なめっき層になり、ま
た、均一電着性も向上する。

この芳香族化合物には、環内に窒素原子を２個以上有す
る不飽和複素環化合物、アミノ基を有する芳香族化合物
などが挙げられるが、これらの化合物は、単環化合物、
縮合理化合物であってもよい。環内に窒素原子を２個以
上有する不飽和複素環化合物としては、ピリミジンやバ
ルビッル酸などのノアジン、ナフチリジン、７エナジン
、７エナントロリン、ピリダジン、ピラジンなどが、ま
た、アミ７基を有する芳香族化合物としては、ノフェニ
ルアミン、アミノピリミジンのようなアミノジアジンな
どを挙げることができ、これらは２種以上併用すること
も可能である。

窒素原子を有する芳香族化合物の添加量は、めっき浴に
対して、通常０．００１〜１モル％である。

添加量が０．００１モル％より少ないと添加効果がなく
、１モル％より多くなると高電流密度でめっきした場合
、めっき焼けが発生する。

本発明のめっき浴を用いてのめっきは、乾燥無酸素雰囲
気中で、直流もしくはパルス電流で浴温２５〜１８０℃
、電流密度０．０１〜１００＾／ｄＩＩ１２で行うと、
電流効率がよく、均一にめっきできる。

浴温が２５℃より低いと、めっき液の粘性が高く、電流
密度が極端に小さくなり、１８０℃より高くすると、有
機物成分の分解が心配される。この浴温は、１００℃以
上にしなくても、常温〜６０℃で十分めっき可能である
。電流は、パルス電流を使用すると、めっ外層が緻密に
なる。めっき浴は、超音波攪拌、ジェット噴流攪拌など
を施すと、電流密度を高くすることができる。

（実施例） ｔＪ４１表に示すｍ成の電気Ａｌ−Ｔｉ合金めっき浴を
調製し、このめっき浴を用いて板厚が０．５鎗加の冷延
鋼板にＡｌ−Ｔｉ合金を電気めっ外した。めっきは、冷
延鋼板を常法により溶剤蒸気洗浄、アルカリ脱脂お上り
酸洗を施した後、乾燥して、直ちに予め不活性雰囲気に
保っておいためっき浴に浸漬し、冷延鋼板を陰極、アル
ミニウム板（純度９９゜９９％、板厚１　ａｍ）を陽極
にし、直流で電解した。

第２表に得られたＡｌ−Ｔｉ合金めっき板の性能を示す
。

第 表 （発明の効果） 以上のように、本発明のめっき浴は、浴温２５〜１８０
℃で電気めっきできるので、取り扱い操作は容易で、被
めっき材に熱歪を生じさせるようなことがなく、また、
めっき槽や付帯部材の材質を問題にする必要がない。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分を含有する
   電気Ａｌ−Ｔｉ合金めっき浴。 （Ａ）アルミニウムハロゲン化物３３〜６７モル％ （Ｂ）チタンハロゲン化物、フルオロチタン酸のアルカ
   リ金属塩のうちの１種または２種０．０１〜８３モル％ （Ｃ）アルキルピリジニウムハロゲン化物またはアルキ
   ルイミダゾリウムハロゲン化物（但し、いずれの化合物
   ともアルキル基の炭素数は１〜１２）３３〜６７モル％
2. （２）アルキルピリジニウムハロゲン化物がモノアルキ
   ル、ジアルキル、トリアルキルピリジニウムハロゲン化
   物のうちの１種または２槽以上の混合物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気Ａｌ−Ｔｉ
   合金めっき浴。
3. （３）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物が１−アル
   キル、１，３−ジアルキル、トリアルキルイミダゾリウ
   ムハロゲン化物のうちの１種または２種以上の混合物で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
   気Ａｌ−Ｔｉ合金めっき浴。
4. （４）第１項のめっき浴に芳香族有機溶媒を添加したこ
   とを特徴とする電気Ａｌ−Ｔｉ合金めっき浴。
5. （５）第１項のめっき浴に窒素原子を有する芳香族化合
   物を添加したことを特徴とする電気Ａｌ−Ｔｉ合金めっ
   き浴。
6. （６）第１〜５項に記載のめっき浴を用いて、浴温２５
   〜１８０℃、電流密度０．０１〜１００Ａ／ｄｍ＾２で
   直流またはパルス電流によりめっきすることを特徴とす
   る電気Ａｌ−Ｔｉ合金めっき方法。