JPH0488186A - 電気Ａｌ―Ｍｇ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
＾１−Ｍｇ合金めっき浴およびその浴によるめっき方法
に関する （従来技術） ＡＩ−Ｍｇ合金は、軽く、強度も太き（、かつ、耐食性
、アルマイト性に優れているので、このような特性が必
要な用途、例えば、海上コンテナの壁部材などに従来よ
り使用されている。しかし、この合金は、高価なＭｇを
含有し、極めて高価であるため、価格が用途拡大の大き
な制限となっていた。

（発明が解決しようとする問題点） この価格の問題を解決する１つの方法として、Ａｌ−Ｍ
ｇ合金の薄板を鋼板のような構造材に圧着して、クラツ
ド材にすることも考えられるが、Ａｌ−Ｍｇ合金は、加
工硬化能が大きいため、薄板にするのに焼鈍、圧延を繰
り返さなければならない。このため、圧延費が高くなり
、価格問題を解決するまでには至っていない。

価格問題を解決する他の方法としては、構造材にＡｌ−
Ｍｇ合金めっきを施す方法が考えられるが、溶融めっき
法によりＡｌ−Ｍｇ合金をめっきすると、Ｆｅ−Ａ１合
金層が成長し、めっき層の加工性が極めて劣る。この合
金層成長を抑制するにはＳｉを添加すればよいが、Ｓｉ
を添加すると耐食性が低下してしまう。これに対して電
気めっき法によれば、合金層成長は抑制できるが、合金
層を成長させない浴温でＡｌ−Ｍｇ合金をめっきできる
電気めっき法はまだ開発されていなかった。

本発明は、かかる点に鑑み、合金層を成長させない浴温
でＡｌ−Ｍｇ合金を電気めっきできる電気Ａｌ−Ｍｇ合
金めっ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−Ｍｇ合金めっき浴として次の
ようなめっき浴を開発した。

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

（Ａ）アルミニウムハロゲン化物　３３〜６７モル％ （Ｂ）マグネシウムハロゲン化物またはフルオマグネシ
ウム酸のアルカリ金属塩あるいはこれらの両方　０．０
１〜６７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）上記（１）のめっき浴に芳香族有機溶媒を添加し
た電気Ａｌ−Ｍｇ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−Ｍｇ合金めっき浴。

そして、これらのめっき浴による電気めっき方法として
、浴温２５〜１８０℃、電流密度０．０１〜１００　Ａ
／ｄａ”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。

本発明のめっき浴の前記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
、電気めっき法により−ｇ含有量が０．１〜７０％のＡ
ｌ−Ｍｇ合金をめっきすることができる。

本発明のめっき浴では、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
ルキルイミダゾリ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ＡＩＸ　３（Ｘはハロゲン原子でＦ、ＣＩ
、Ｏｒ、　１など）で示されるものである。

本発明では、上記アルミニウムハロゲン化物とともに、
マグネシウムハロゲン化物またはフルオマグネシウム酸
のアルカリ金属塩を０．０１〜６７モル％含有させる。

これらのマグネシウム化合物は、含有量が０．０１モル
％未満であると、Ｍｇイオンが不足し、電解条件によっ
てはＭｇが電析しない場合が生じる。一方、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
。

ナオ、ここで使用するマグネシウムハロゲン化物は、一
般式ＭｇＸｚ（Ｘはハロゲン原子でＦ、Ｃ１、Ｂｒ、　
Ｉなど）で示され、フルオマグネシウム酸のアルカリ金
属塩は、ＭＩ１ｇＦ３またはＭ２ＭｇＦｎ（Ｍはアルカ
リ金属）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マグ
ネシウム化合物とともに、アルキルビリジニウムハロゲ
ン化物またはアルキルイミダゾリウムハロゲン化物を３
゛３〜６７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、
めっき浴の融点が高くなり、６７モル％を越えると、ア
ルキルピリジニウムイオンやアルキルイミダゾリウムイ
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、ピリジ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＜＜、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、フッ素、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、ブチルピリジニウ
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−イソブチル−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、１−エチル−３−メチルピリジニウムハ
ロゲン化物、１−シクロヘキシル３−メチルピリジニウ
ムハロゲン化物、１−エチル２−エチルピリジニウムハ
ロゲン化物、ｌ−ブチル−２−エチルピリジニウムハロ
ゲン化物、１−エチル−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きる。

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
ルイミダ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、■−メチルイミダゾリウムブロマ
イド、ｌ−エチルイミダゾリウムハロゲン化物、■−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、ｌ−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−ベン
ジルイミダゾリウムハロゲン化物、１−メチル−３−エ
チルベンゾイミダゾリウムハロゲン化物、１．２．３−
　トリ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−ジメチル−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、アミノ
基が導入されたものでもよい。例えば、１−メチル−４
−ジメチルアミノピリジニウムハロゲン化物、１−エチ
ル−４−ジ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）アミノピリ
ジニウムハロゲン化物、１−エチル−４−アミノピリジ
ニウムハロゲン化物、１−ｎ−ブチル−４−ジメチルア
ミノピリジニウムハロゲン化物、１−ベンジル−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−ジメチルアミノピリジニウムハロゲン化物、
■＝エチルー４−ピペリジノピリジニウムハロゲン化物
、１−エチル−４−ピロリジ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ダゾリウ
ムクロライド、ｌ−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、ＡＩ
ＣＡｌＣｌ５−ｌｌ、−ブチルピリジニウムクロライＦ
　系＊　；ｌ’：　１ｔＡ１ｃｌｓ　　ＭｇＣ１ｘ　　
ｌ−ｚチル−３−）！チルイミダゾリウムクロライド系
であるが、後者の組成のめっき浴の方が導電率が高く、
粘性も低いので、特に好ましい。また、これらのめっき
浴で１ｇＣ１２の一部または全部をフルオマグネシウム
酸のアルカリ金属塩で置換した浴も同様に好ましい。

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、めっき浴の総量
に対して、５　Ｖｏ１％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原子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、
３０μ１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
ルビッル酸などのジアジン、ナフチリジン、フェナジン
、フェナントロリン、ピリダジン、ピラジンなどが、ま
た、アミノ基を有する芳香族化合物としては、ジフェニ
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０．０１〜１００Ａ／ｄｍ”で行うと、電流
効率がよく、均一にめっきできる。

浴温か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、めっき層が緻密に
なる。陽極にアルミニウムまたはマグネシウムを用いる
と、Ａ１イオン、Ｍｇイオンの消費に合わせて、それら
のイオンが陽極の溶解により補給されるため、好都合で
ある。めっき浴は、超音波撹拌、ジェット噴流撹拌など
を施すと、電流密度を高（することができる。

（実施例） 第１表に示す組成の電気Ａｌ−Ｍｇ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　ｍｍの冷延
鋼板にＡｌ−Ｍｇ合金を電気めっきした。めっきは、冷
延鋼板を常法により溶剤蒸気洗浄、アルカリ脱脂および
酸洗を施した後、乾燥して、直ちに予め不活性ガス雰囲
気に保っておいためっき浴に浸漬し、冷延鋼板を陰極、
アルミニウム板またはマグネシウム板（いずれも純度９
９．９９％、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−）Ｉｇ金合金っき板の性能
を示す。

（発明の効果） 以上のように、本発明のめっき浴によれば、電気めっき
法でＡｌ−Ｍｇ合金をめっきすることができる。また、
めっき浴のＭｇイオン源成分であるマグネシウムハロゲ
ン化物またはアルカリ金属のフルオマグネシウム酸塩量
を調整するだけで、Ｍｇ含有量の異なるＡｌ−Ｍｇ合金
を容易に電気めっきすることができる。さらに、めっき
は、浴温が常温もしくは比較的低温であっても可能であ
るので、取り扱いが容易である。

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−Ｍｇ合金めっき浴。 （Ａ）アルミニウムハロゲン化物３３〜６７モル％ （Ｂ）マグネシウムハロゲン化物またはフルオマグネシ
   ウム酸のアルカリ金属塩あるいはこれらの両方０．０１
   〜６７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−Ｍｇ
   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−Ｍｇ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−Ｍｇ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−Ｍｇ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−Ｍｇ合金めっき方法。