JPH049492A - 硬質ニッケル合金めっき浴 - Google Patents
硬質ニッケル合金めっき浴Info
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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。
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、硬質クロムめっきとほぼ同程度の物性のめつ
き被膜が得られる硬質ニッケル合金めっき浴に関するも
のである。
き被膜が得られる硬質ニッケル合金めっき浴に関するも
のである。
〈従来の技術〉
硬質クロムめっきは、硬度が高く、耐摩耗性が他の金属
に比較して優れており、例えば機械部品やグラビア印刷
用のシリンダー等のめっきとして用いられている。
に比較して優れており、例えば機械部品やグラビア印刷
用のシリンダー等のめっきとして用いられている。
前記硬質クロムめっきのめっき浴は、例えばクロム酸を
主成分とし、これに少量の硫酸かフッ化水素酸を添加し
た水溶液から構成されている。
主成分とし、これに少量の硫酸かフッ化水素酸を添加し
た水溶液から構成されている。
しかし、前記硬質クロムめっき浴はクロム酸を含有して
いて、人体に有害であり、その排水はクロム公害の元凶
になる。またこのめっき浴はめっき中に水素ガスが発生
し、めっき液のミストが飛散して作業環境を著しく悪化
させる。更にクロムめっき浴では理論めっき効率が２０
％であり、所要厚さのめっきを得るには長時間のめっき
処理が必要となる等の欠点がある。
いて、人体に有害であり、その排水はクロム公害の元凶
になる。またこのめっき浴はめっき中に水素ガスが発生
し、めっき液のミストが飛散して作業環境を著しく悪化
させる。更にクロムめっき浴では理論めっき効率が２０
％であり、所要厚さのめっきを得るには長時間のめっき
処理が必要となる等の欠点がある。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明の目的は、硬質クロムめっきとほぼ同程度の物性
（硬度、耐摩耗性）を有するめっき皮膜が得られる上に
、毒性が低く、めっき効率が良い硬質ニッケル合金めっ
き浴を提供することである。
（硬度、耐摩耗性）を有するめっき皮膜が得られる上に
、毒性が低く、めっき効率が良い硬質ニッケル合金めっ
き浴を提供することである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者等は上記課題を解決するための研究の過程で、
まずニッケルめっき浴に、硬質化剤としてアリルスルホ
ン酸ナトリウムを添加すると、硬度６００Ｈｖ以上のＮ
ｉ−３合金めっきが得られることを知見したが、このＮ
ｉ−３合金めっき皮膜は硬質クロムめっき皮膜の硬度９
００Ｈν〜１０００■νに及ばず、かつ耐熱性が悪いも
のであった。
まずニッケルめっき浴に、硬質化剤としてアリルスルホ
ン酸ナトリウムを添加すると、硬度６００Ｈｖ以上のＮ
ｉ−３合金めっきが得られることを知見したが、このＮ
ｉ−３合金めっき皮膜は硬質クロムめっき皮膜の硬度９
００Ｈν〜１０００■νに及ばず、かつ耐熱性が悪いも
のであった。
そこで本発明者等は更に研究を進めたところ、ニッケル
めっき浴にアリルスルホン酸ナトリウムを添加し、更に
亜リン酸又は亜リン酸塩から選ばれる１種とマンガンイ
オンを共存させることによって、硬度７００１１シ以上
のＮｉ−Ｓ −Ｐ−Ｍｎ合金めっきが得られることを知
見し、本発明をなすに至ったものである。
めっき浴にアリルスルホン酸ナトリウムを添加し、更に
亜リン酸又は亜リン酸塩から選ばれる１種とマンガンイ
オンを共存させることによって、硬度７００１１シ以上
のＮｉ−Ｓ −Ｐ−Ｍｎ合金めっきが得られることを知
見し、本発明をなすに至ったものである。
このＮｉＮｉ−５−Ｐ−合金めっき皮膜は２００ ’Ｃ
〜６００°Ｃの熱処理を行うと、硬度が９００■ν〜１
０００Ｈｖに上昇し、硬質クロムめっきとほぼ同程度の
物性が得られるものである。
〜６００°Ｃの熱処理を行うと、硬度が９００■ν〜１
０００Ｈｖに上昇し、硬質クロムめっきとほぼ同程度の
物性が得られるものである。
以下本発明について詳細に説明する。
本発明に係る硬質ニソゲル合金めっき浴は、ニッケルめ
っき浴に、アリルスルホン酸ナトリウムと、亜リン酸又
は亜リン酸塩から選ばれる１種と、マンガンイオンとを
添加してなることを特徴としているものである。
っき浴に、アリルスルホン酸ナトリウムと、亜リン酸又
は亜リン酸塩から選ばれる１種と、マンガンイオンとを
添加してなることを特徴としているものである。
基本浴であるニッケルめっき浴としては、スルファミン
酸ニッケルめっき浴やワット浴と呼ばれる硫酸ニッケル
浴や塩化ニッケル浴等を用いることが出来るが、これら
のなかでも特にスルファミン酸ニッケルめっき浴は溶解
度が著しく高く、高濃度のめっき浴がつくれることと、
ｉｔ電着応力小さく、物性の良好なめっきが得られる点
で最も望ましいものである。
酸ニッケルめっき浴やワット浴と呼ばれる硫酸ニッケル
浴や塩化ニッケル浴等を用いることが出来るが、これら
のなかでも特にスルファミン酸ニッケルめっき浴は溶解
度が著しく高く、高濃度のめっき浴がつくれることと、
ｉｔ電着応力小さく、物性の良好なめっきが得られる点
で最も望ましいものである。
前記スルファミン酸ニッケルめっき浴には、ニッケルイ
オンの供給塩としてのスルファミン酸ニッケルの他に、
ｐＨ＄１衝剤としてホウ酸が添加され、更に陽極の溶解
促進剤として塩化ニッケル又は臭化ニッケルのいずれか
が添加されるもので、その添加量は例えばスルファミン
酸ニッケルを１００ ｇノＰ〜９００ｇ／Ｌホウ酸をｌ
Ｏｇ／ｌ〜１００ｇ／ｊ！、塩化ニッケル又は臭化ニッ
ケルから遺ばれる１種を１ｇノｌ〜５０ｇノｌにするの
が望ましい。
オンの供給塩としてのスルファミン酸ニッケルの他に、
ｐＨ＄１衝剤としてホウ酸が添加され、更に陽極の溶解
促進剤として塩化ニッケル又は臭化ニッケルのいずれか
が添加されるもので、その添加量は例えばスルファミン
酸ニッケルを１００ ｇノＰ〜９００ｇ／Ｌホウ酸をｌ
Ｏｇ／ｌ〜１００ｇ／ｊ！、塩化ニッケル又は臭化ニッ
ケルから遺ばれる１種を１ｇノｌ〜５０ｇノｌにするの
が望ましい。
前記アリルスルホン酸ナトリウムは硬質化剤であり、他
の硬質化剤であるベンゼンスルホン酸ナトリウムやナフ
タレンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸塩類やサッ
カリンナトリウム等に比して電着応力が小さく、かつ硬
度が高いめっきが得られる点で優れている。このアリル
スルホン酸ナトリウムの添加量はＩｇ／Ａ〜１００ｇ／
Ｉ！にするのが望ましい、アリルスルホン酸ナトリウム
の添加量がＩｇ／ｌよりも少ないと、めっき皮膜の硬度
を高めることができず、また添加量が１００ｇ＃！を越
えても硬度は変わらず、無駄となるためである。
の硬質化剤であるベンゼンスルホン酸ナトリウムやナフ
タレンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸塩類やサッ
カリンナトリウム等に比して電着応力が小さく、かつ硬
度が高いめっきが得られる点で優れている。このアリル
スルホン酸ナトリウムの添加量はＩｇ／Ａ〜１００ｇ／
Ｉ！にするのが望ましい、アリルスルホン酸ナトリウム
の添加量がＩｇ／ｌよりも少ないと、めっき皮膜の硬度
を高めることができず、また添加量が１００ｇ＃！を越
えても硬度は変わらず、無駄となるためである。
前記亜リン酸又は亜リン酸塩から選ばれるＬ種と、マン
ガンイオンは、前記アリルスルホン酸ナトリウムと共存
することにより、前記アリルスルホン酸ナトリウムのみ
を添加した場合の欠点、すなわち２００°Ｃ〜６００℃
の熱処理によってめっき皮膜が脆く割れやすくなる欠点
を無くすものである。
ガンイオンは、前記アリルスルホン酸ナトリウムと共存
することにより、前記アリルスルホン酸ナトリウムのみ
を添加した場合の欠点、すなわち２００°Ｃ〜６００℃
の熱処理によってめっき皮膜が脆く割れやすくなる欠点
を無くすものである。
前記亜リン酸塩には例えば亜リン酸ナトリウムや亜リン
酸カリウムや亜リン酸ニッケル等がある。そして前記亜
リン酸又は亜リン酸塩の添加量は０．１ｇ／Ｐ〜１０ｇ
／ （！にするのが望ましい。亜リン酸又は亜リン酸塩
の添加量が０．１ｇ＃！よりも少ないと前記アリルスル
ホン酸ナトリウムのみを添加した場合の欠点を無くすと
いう効果を奏することが出来ず、また１０ｇ／ ｊ！よ
りも多くても効果が変わらず、無駄となるためである。
酸カリウムや亜リン酸ニッケル等がある。そして前記亜
リン酸又は亜リン酸塩の添加量は０．１ｇ／Ｐ〜１０ｇ
／ （！にするのが望ましい。亜リン酸又は亜リン酸塩
の添加量が０．１ｇ＃！よりも少ないと前記アリルスル
ホン酸ナトリウムのみを添加した場合の欠点を無くすと
いう効果を奏することが出来ず、また１０ｇ／ ｊ！よ
りも多くても効果が変わらず、無駄となるためである。
前記マンガンイオンを供給する塩類には硫酸マンガンや
塩化マンガンやスルファミン酸マンガン等がある。そし
て前記マンガンイオンの添加量はＯ，Ｉｇ／ １〜５ｇ
／ｌにするのが望ましい。マンガンイオンの添加量が０
．１ ｇ／ｌよりも少ないと前記亜リン酸又は亜リン酸塩と共
に前記アリルスルホン酸ナトリウムのみを添加した場合
の欠点を無くすという効果を奏することが出来ず、また
５ｇ／Ｉ！よりも多くても効果が変わらず、無駄となる
ためである。
塩化マンガンやスルファミン酸マンガン等がある。そし
て前記マンガンイオンの添加量はＯ，Ｉｇ／ １〜５ｇ
／ｌにするのが望ましい。マンガンイオンの添加量が０
．１ ｇ／ｌよりも少ないと前記亜リン酸又は亜リン酸塩と共
に前記アリルスルホン酸ナトリウムのみを添加した場合
の欠点を無くすという効果を奏することが出来ず、また
５ｇ／Ｉ！よりも多くても効果が変わらず、無駄となる
ためである。
〈作用〉
前記アリルスルホン酸ナトリウムを添加すると、ニッケ
ルめっき中に硫黄（Ｓ）が少量共析してめっきの結晶構
造に影響を与え、結晶粒子が微細化して硬度を高める。
ルめっき中に硫黄（Ｓ）が少量共析してめっきの結晶構
造に影響を与え、結晶粒子が微細化して硬度を高める。
純粋なニッケルめっきが２００Ｈν程度の硬度であるの
に対し、６００Ｈν以上にするもので、その効果は著し
いものがある。
に対し、６００Ｈν以上にするもので、その効果は著し
いものがある。
しかし２００’Ｃ〜６００’Ｃの熱処理によって硫黄（
Ｓ）による脆化が起こり、脆く割れやすいめっき皮膜に
変化する。
Ｓ）による脆化が起こり、脆く割れやすいめっき皮膜に
変化する。
そこで前記亜リン酸又は亜リン酸塩から選ばれるＩｆｌ
とマンガンイオンを、前記アリルスルホン酸ナトリウム
と共存させると、脆く割れやすくなる欠点を無くし、硬
度を７００Ｈν以上とし、２００°Ｃ〜６００ ’Ｃの
熱処理によって硬度を更に９００１（ｖ −１０００１
（ｖ程度まで高め、クロムめっきと同程度の硬度にする
ことが出来る。
とマンガンイオンを、前記アリルスルホン酸ナトリウム
と共存させると、脆く割れやすくなる欠点を無くし、硬
度を７００Ｈν以上とし、２００°Ｃ〜６００ ’Ｃの
熱処理によって硬度を更に９００１（ｖ −１０００１
（ｖ程度まで高め、クロムめっきと同程度の硬度にする
ことが出来る。
ここで熱処理により硬度が上昇するのは、Ｎｉ３ＰやＭ
ｎＳが生成することと、硫黄脆化の原因となるＮｉＳの
生成が押さえられることによるものであり、これはｘｖ
Ａ回折の結果から明らかとなったものである。
ｎＳが生成することと、硫黄脆化の原因となるＮｉＳの
生成が押さえられることによるものであり、これはｘｖ
Ａ回折の結果から明らかとなったものである。
本発明の硬質ニッケル合金めっき浴により得られるめっ
き皮膜は、蛍光Ｘ線分析結果からニッケル（Ｎｉ ）が
８９．５％〜９９．５％、硫黄（Ｓ）が０．ＯＩ％〜０
゜３％、リン（Ｐ）が０．５％〜１０％、マンガン（Ｍ
ｎ）が０．０１％〜０．２％のＮｉＮｉ−３−Ｐ−合金
であることが明らかとなっている。
き皮膜は、蛍光Ｘ線分析結果からニッケル（Ｎｉ ）が
８９．５％〜９９．５％、硫黄（Ｓ）が０．ＯＩ％〜０
゜３％、リン（Ｐ）が０．５％〜１０％、マンガン（Ｍ
ｎ）が０．０１％〜０．２％のＮｉＮｉ−３−Ｐ−合金
であることが明らかとなっている。
また本発明による硬質ニッケル合金めっき浴では、めっ
きに際して水素ガスの発生を伴わないために、めっき効
率は９０％〜９５％となり、クロムめっきに比較してめ
っき効率が大幅に改善されている。
きに際して水素ガスの発生を伴わないために、めっき効
率は９０％〜９５％となり、クロムめっきに比較してめ
っき効率が大幅に改善されている。
〈実施例〉
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
［実施例−１］
スルファミン酸ニッケル ４５０ｇ／
ｌホウ酸 ３０ｇ／ １
塩化ニツケル ５ｇ／ １
アリルスルホン酸ナトリウム ２０ｇ／ ｆ
亜すン酸 ５ｇ／
１スルフアミン酸マンガン １０ｇ／
１以上の浴組成からなるめっき浴で、ｐＨ４，０、浴
温度５０°Ｃ１ＩＯＡ／ｄｍ”のめっき条件で３０分間
めっきを施した。
ｌホウ酸 ３０ｇ／ １
塩化ニツケル ５ｇ／ １
アリルスルホン酸ナトリウム ２０ｇ／ ｆ
亜すン酸 ５ｇ／
１スルフアミン酸マンガン １０ｇ／
１以上の浴組成からなるめっき浴で、ｐＨ４，０、浴
温度５０°Ｃ１ＩＯＡ／ｄｍ”のめっき条件で３０分間
めっきを施した。
得られためっき皮膜は硬度が７００＋＋ｖで、更に温度
４００°Ｃ１１時間の熱処理をすると硬度が９７０１１
ｖに上昇した。
４００°Ｃ１１時間の熱処理をすると硬度が９７０１１
ｖに上昇した。
まためっき効率は９５％であった。
〔実施例−２〕
スルファミン酸ニッケル ６００ｇ／
ｌホウ酸 ２０ｇ／ １
臭化ニツケル ＩＯｇ／ １
アリルスルホン酸ナトリウム ５０ｇ／ １
亜リン酸ニツケル ｌｏｇ／ ｅ
硫酸マンガン ５ｇ７Ｆ。
ｌホウ酸 ２０ｇ／ １
臭化ニツケル ＩＯｇ／ １
アリルスルホン酸ナトリウム ５０ｇ／ １
亜リン酸ニツケル ｌｏｇ／ ｅ
硫酸マンガン ５ｇ７Ｆ。
以上の浴組成からなるめっき浴で、ｐＨ４，５、浴温度
６０°Ｃ１１５Ａ／ｄｍ”のめっき条件で２０分間めっ
きを施した。
６０°Ｃ１１５Ａ／ｄｍ”のめっき条件で２０分間めっ
きを施した。
得られためっき皮膜は硬度が７２０）１νで、更に温度
３００°Ｃ１２時間の熱処理をすると硬度が９９０Ｈν
に上昇した。
３００°Ｃ１２時間の熱処理をすると硬度が９９０Ｈν
に上昇した。
まためっき効率は９２％であった。
〔実施例−３］
スルファミン酸ニッケル ４００ｇ／
１ホウ酸 ３０ｇ／ １
塩化ニツケル Ｌｏｇ／ Ｉ
！アリルスルホン酸ナトリウム ３ｈ／ ４
２亜リン酸ナトリウム ５ｇ／２
塩化マンガン ３ｇ／ Ｎ
以上の浴組成からなるめっき浴で、ｐＨ４，０、浴温度
５０’Ｃ３ｌＯＡ／ｄｍ”のめっき条件で３０分間めっ
きを施した。
１ホウ酸 ３０ｇ／ １
塩化ニツケル Ｌｏｇ／ Ｉ
！アリルスルホン酸ナトリウム ３ｈ／ ４
２亜リン酸ナトリウム ５ｇ／２
塩化マンガン ３ｇ／ Ｎ
以上の浴組成からなるめっき浴で、ｐＨ４，０、浴温度
５０’Ｃ３ｌＯＡ／ｄｍ”のめっき条件で３０分間めっ
きを施した。
得られためっき皮膜は硬度が７１ｏＩＩνで、更に温度
４５０°Ｃ１３０分の熱処理をすると硬度が９５０Ｈν
に上昇した。
４５０°Ｃ１３０分の熱処理をすると硬度が９５０Ｈν
に上昇した。
まためっき効率は９５％であった。
以上の実施例より、本発明の硬質ニッケル合金めっき浴
によって硬質クロムめっきとほぼ同程度の硬度を有した
めっき皮膜が得られることが明らかとなった。
によって硬質クロムめっきとほぼ同程度の硬度を有した
めっき皮膜が得られることが明らかとなった。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明の硬質ニッケル合金めっき浴
によれば、硬質クロムめっきと同程度の硬度をもっため
っき皮膜が得られる。
によれば、硬質クロムめっきと同程度の硬度をもっため
っき皮膜が得られる。
従ってクロムめっきの代わりにグラビア印刷１用シリン
ダーのめっきに利用でき、またエレクトロニクス関係で
は接点等の貴金属めっきの下地めっきとして利用できる
。
ダーのめっきに利用でき、またエレクトロニクス関係で
は接点等の貴金属めっきの下地めっきとして利用できる
。
またクロム酸を使用しないことから、めっき浴の有害性
が著しく低く、公害の元凶となるおそれがない。
が著しく低く、公害の元凶となるおそれがない。
さらに本発明の硬質ニッケル合金めっき浴によるめっき
では、水素ガスの発生を伴わないので、作業環境を悪化
させることがなく、まためっき効率が著しく高く、めっ
き時間は同じ厚さのめっき皮膜を得るのにクロムめっき
浴の約１１５となる。
では、水素ガスの発生を伴わないので、作業環境を悪化
させることがなく、まためっき効率が著しく高く、めっ
き時間は同じ厚さのめっき皮膜を得るのにクロムめっき
浴の約１１５となる。
Claims (3)
- （１）ニッケルめっき浴に、アリルスルホン酸ナトリウ
ムと、亜リン酸又は亜リン酸塩から選ばれる１種と、マ
ンガンイオンとを添加してなることを特徴とする硬質ニ
ッケル合金めっき浴。 - （２）前記ニッケルめっき浴が、スルファミン酸ニッケ
ルめっき浴であることを特徴とする請求項（１）記載の
硬質ニッケル合金めっき浴。 - （３）前記アリルスルホン酸ナトリウムの添加量が１ｇ
／ｌ〜１００ｇ／ｌ、前記亜リン酸又は亜リン酸塩から
選ばれる１種の添加量が０．１ｇ／ｌ〜１０ｇ／ｌ、前
記マンガンイオンの添加量が０．１ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌで
あることを特徴とする請求項（２）記載の硬質ニッケル
合金めっき浴。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10883590A JPH049492A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 硬質ニッケル合金めっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10883590A JPH049492A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 硬質ニッケル合金めっき浴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049492A true JPH049492A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14494766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10883590A Pending JPH049492A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 硬質ニッケル合金めっき浴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH049492A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1990
- 1990-04-26 JP JP10883590A patent/JPH049492A/ja active Pending
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