JPH07278871A - 亜鉛−コバルト合金アルカリ性めっき浴及び該めっき浴を用いためっき方法 - Google Patents
亜鉛−コバルト合金アルカリ性めっき浴及び該めっき浴を用いためっき方法Info
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- JPH07278871A JPH07278871A JP6076121A JP7612194A JPH07278871A JP H07278871 A JPH07278871 A JP H07278871A JP 6076121 A JP6076121 A JP 6076121A JP 7612194 A JP7612194 A JP 7612194A JP H07278871 A JPH07278871 A JP H07278871A
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- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
Abstract
性皮膜を得ることができる亜鉛−コバルト合金めっき浴
及び該めっき浴を用いた亜鉛−コバルト合金めっきの形
成方法を提供すること。 【構成】 亜鉛化合物、コバルト化合物、水酸化アルカ
リ及びアルキレンアミンとエポキシドとの反応物とを含
有し、かつpHが13以上である亜鉛−コバルト合金ア
ルカリ性めっき浴、及び該めっき浴を用いて、基体上に
コバルト含量が0.05〜20重量%、亜鉛含量が99.9
5〜80重量%である亜鉛−コバルト合金めっきを形成
する方法。
Description
上に亜鉛−コバルト合金めっきを形成するのに適した亜
鉛−コバルト合金アルカリ性めっき浴及び該めっき浴を
用いた亜鉛−コバルト合金めっきの形成方法に関するも
のである。
コバルト共析率で優れた耐食性が得られる点が注目され
ている。特開平2−282493号公報には、亜鉛化合
物、コバルト化合物、水酸化アルカリ、キレート化合物
及び光沢剤を含有するアルカリ性亜鉛−コバルト合金電
気めっき浴が記載されている。このめっき浴を使用する
と高耐食性に必要なCo共析率を得るためには、キレー
ト剤を多く使用しなければならないという欠点があり、
作業性、浴管理、廃水処理性、コストの点で問題があっ
た。
の使用量が少量であっても高耐食性皮膜を得ることがで
きる亜鉛−コバルト合金めっき浴及び該めっき浴を用い
た亜鉛−コバルト合金めっきの形成方法を提供すること
を目的とする。
コバルト化合物及び水酸化アルカリを含有するアルカリ
性亜鉛−コバルト合金電気めっき浴に、アルキレンアミ
ンとエポキシドとの反応物を共存させると、該反応物が
キレート化合物としても又光沢剤としても作用し、容易
にコバルトが析出すること及びその結果、亜鉛めっき浴
中にコバルトイオンを安定に溶解しかつ容易に電析が可
能で、排水処理性に優れたZn−Co合金めっき液を得
ることができるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、亜鉛化合物、コバルト化合物、水
酸化アルカリ及びアルキレンアミンとエポキシドとの反
応物とを含有し、かつpHが13以上であることを特徴
とする亜鉛−コバルト合金アルカリ性めっき浴を提供す
る。本発明は、又、上記アルカリ性めっき浴を用いて、
基体上にコバルト含量が0.05〜20重量%、亜鉛含量
が80〜99.95重量%である亜鉛−コバルト合金めっ
きを形成することを特徴とする亜鉛−コバルト合金めっ
きの形成方法を提供する。
ルカリ性ジンケート亜鉛めっき浴を基本浴として、これ
にキレート剤存在下、電着可能にコバルトイオンを溶解
してなるめっき浴のpHが13以上の強アルカリ浴であ
る。本発明で使用する亜鉛化合物としては、pHが13
以上のアルカリ浴中に亜鉛イオンを放出できる化合物で
あればいずれでもよく、例えば、亜鉛華、硫酸亜鉛、塩
化亜鉛等の一種又は2種以上の混合物があげられる。め
っき浴中のZnイオン濃度は任意とすることができる
が、Znとして2〜40g/リットルとなるようにする
のが好ましく、より好ましくは5〜15g/リットルと
なるようにするのがよい。本発明で使用するコバルト化
合物としては、pHが13以上のアルカリ浴中にコバル
トイオンを放出できる化合物であればいずれでもよく、
例えば、硫酸コバルト、塩化コバルト等等の一種又は2
種以上の混合物があげられる。めっき浴中のCoイオン
濃度は任意とすることができるが、コバルトとして0.0
1〜10g/リットルとなるようにするのが好ましく、
より好ましくは0.05〜1.0g/リットルとなるように
するのがよい。本発明で使用する水酸化アルカリとして
は、NaOH、KOH等があげられる。その濃度はアル
カリ浴のpHを13以上にすることができる量であれば
よいが、30〜200g/リットルとなるようにするの
が好ましい。
シドとの反応物は、本発明の亜鉛−コバルト合金めっき
浴において、キレート剤としても光沢剤としても作用す
る。このようなアルキレンアミンとエポキシドとの反応
物としては、炭素数が2〜12のアルキレンアミンと炭
素数が2〜4のエポキシドとの反応物があげられる。こ
のうち、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、トリプロピレンテ
トラミン、テトラエチレンペンタミン、テトラプロピレ
ンペンタミン及びペンタエチレンヘキサミンからなる群
から選ばれるアルキレンアミン 1モルに対して、エチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオ
キサイドからなる群から選ばれるエポキシド0.5〜4
モルを反応させたものが好ましい。本発明では、アルキ
レンアミンとエポキシドとの反応物を任意の量で使用す
ることができるが、得ようとするCo共析率によって
0.05〜100g/lの範囲で使用することができ、
排水性を考慮した場合0.2〜5g/lでの使用が望ま
しい。
は、従来公知のキレート剤や光沢剤を併用することがで
きる。このようなキレート剤として、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンなどのアミノアルコール類、
またはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン
などのポリアミン類、またはエチレンジアミン四酢酸
塩、ニトリロ三酢酸塩などのアミノカルボン酸類、クエ
ン酸塩、酒石酸塩、グルコン酸塩、グルコール酸塩など
のオキシカルボン酸塩類、ソルビット、ペンタエリスリ
トールなどの多価アルコールなどの1種または2種以上
の混合物があげられる。その濃度は任意とすることがで
きるが、1〜200g/リットルとなるようにするのが
好ましい。
合金めっきに使用される光沢剤、例えばジエチレントリ
アミンとエピクロルヒドリンとの反応物等や特公昭53
−32344号公報記載の窒素複素環化合物とエピハロ
ヒドリンとの反応生成物等あるいはバニリン、ベンズア
ルデヒド等の芳香族アルデヒド等を単独あるいは複数で
一種又は二種以上を使用することができる。このような
光沢剤は、例えばディップソール株式会社製商品名NZ
−71S、あるいはNZ−65S、IZ−260Sなど
として容易に入手できる。尚、アルキレンアミンとエポ
キシドとの反応物を光沢剤として使用する場合、キレー
ト剤としてグルコン酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、脂肪
族アミン、アミノアルコール等を使用することもできる
が、排水処理性が悪くなるため、あまり好ましくない。
それよりも、アルキレンアミンとエポキシドとの反応物
をキレート剤として使用し、これに上記光沢剤を併用す
るのが好ましい。この際、光沢剤の濃度を0.1〜2g/
リットルとなるようにするのが好ましい。
て残部が水であるが、光沢性を向上させるため芳香族ア
ルデヒドなどを所望により添加することができる。本発
明では、上記めっき浴に、めっきを施そうとする基体を
陰極とし、亜鉛、鉄板、ステンレス鋼などを陽極とし、
15〜35℃、電流0.1〜10A/dm2、5〜120
分通電することにより基体上に亜鉛−コバルト合金めっ
きを形成することができる。ここで基体としては、鉄、
銅、銅合金、鋳物等があげられ、この基体上に、厚み0.
1〜80μの亜鉛−コバルト合金めっきを形成すること
ができる。この際、亜鉛とコバルトの析出比率は、めっ
き浴中の亜鉛とコバルトの比率を調整することにより、
任意の比率とすることができるが、コバルト含量が0.0
5〜20重量%、亜鉛含量が80〜99.95重量%であ
る亜鉛−コバルト合金めっきを形成するのが好ましい。
特に好ましくはコバルト含量が0.5〜5重量%、亜鉛含
量が95〜99.5重量%である。本発明では、上記方法
により基体上に亜鉛−コバルト合金めっきを形成した
後、さらに常法により耐食クロメート処理を施すことに
より、耐食性被膜を形成することができる。この際、合
金比率、得ようとする外観の色によって、クロメートの
種類(例えばクロム酸に対する硫酸根あるいは塩素根の
比率)を変える必要があるが、Znに対するCoの比が
0.05〜20重量%の範囲で良好なクロメート皮膜を得
ることができ、耐食性を向上させることができる。
のZn−Co合金めっきに比較して、キレート剤の添加
が少量であっても、必要なCo共析率が得られるため、
排水処理性に優れるといった利点がある。本発明のZn
−Co合金めっき浴及び該めっき浴を用いためっき方法
は、自動車工業等の分野での表面処理技術として極めて
好適に使用できる。次に、本発明を実施例によりさらに
説明する。
に示すめっき条件により267mlのハルセルを用いて
行なったものである。 電流:2A、めっき時間:15分、浴温:25℃、陽
極:亜鉛板、陰極:みがき鋼板 実施例1 浴組成:NaOH:150g/l、ZnCl2 :20.
9g/l、CoSO4・7H2 O:0.25g/l(Z
n:10g/l、Co:0.05g/l)、ジプロピレ
ントリアミン1モルとブチレンオキサイド3モルとの反
応物:2g/l、光沢剤IZ−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は0.16重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、黒色クロメート(ディップソール
株式会社製:商品名P−1113)50ml/lの溶液
で処理したところ、良好な外観を持つ黒色クロメート皮
膜が生成した。
9g/l、CoCl2:0.22g/l(Zn:10g
/l、Co:0.1g/l)、トリエチレンテトラミン
1モルとプロピレンオキサイド1モルとの反応物:2g
/l、光沢剤IZ−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は0.64重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、有色クロメート(ディップソール
株式会社製:商品名Z−493)10ml/lの溶液で
処理したところ、良好な外観を持つ有色クロメート皮膜
が生成した。
l、CoCl2 :0.22g/l(Zn:8g/l、C
o:0.1g/l)、ジエチレントリアミン1モルとエ
チレンオキサイド4モルとの反応物:4g/l、光沢剤
IZ−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は1.05重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、CrO3 :10g/l、NaC
l:10g/l、コハク酸:5g/l,Na2 SO4 :
1g/lの溶液で処理したところ良好な外観を持つ黒色
クロメート皮膜が生成した。
/l、CoCl2 :1.1g/l(Zn:10g/l、
Co:0.5g/l)、ペンタエチレンヘキサミン1モ
ルとエチレンオキサイド2モルとの反応物:5g/l、
光沢剤IZ−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は3.11重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、CrO3 :10g/l、NaC
l:10g/l、ギ酸:5g/lの溶液で処理したとこ
ろ良好な外観を持つ黒色クロメート皮膜が生成した。
l、CoCl2 ・6H2O:0.4g/l(Zn:8g
/l、Co:0.1g/l)、テトラエチレンペンタミ
ン1モルとエチレンオキサイド2モルとの反応物:0.
5g/l、光沢剤IZ−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は1.03重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、CrO3 :10g/l、NaC
l:20g/l、ギ酸:5g/lの溶液で処理したとこ
ろ良好な外観を持つ黒色クロメート皮膜が生成した。
l、CoCl2 :22g/l(Zn:8g/l、Co:
10g/l)、ジエチレントリアミン1モルとエチレン
オキサイド1モルとの反応物:100g/l、光沢剤I
Z−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は16.8重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、CrO3 :10g/l、NaC
l:5g/l、コハク酸:5g/lの溶液で処理したと
ころ良好な外観を持つ黒色クロメート皮膜が生成した。
l、CoCl2 :0.11g/l(Zn:8g/l,C
o:0.05g/l)、ペンタエチレンヘキサミン1モ
ルとエチレンオキサイド3モルとの反応物:0.2g/
l、光沢剤IZ−260S:5ml/l ハルセル試験の結果、試験片全面にわたり均一で光沢良
好なめっきが得られた。試験片中央におけるCo共析率
は0.05重量%であった。また、このめっき液を用い
てめっきしたものを、CrO3 :10g/l、NaC
l:20g/l、コハク酸:5g/lの溶液で処理した
ところ、良好な外観を持つ黒色クロメート皮膜が生成し
た。
た下記組成のめっき浴(Co共析率1.14重量%)を
使用し、実施例3(Co共析率1.05重量%)との排
水性を比較した。 比較例1 浴組成;NaOH:160g/l、ZnO:10g/
l、CoSO4 ・7H2O:0.5g/l、グルコン酸
ナトリウム:20g/l、光沢剤LZ−50RMU:4
ml/l、バニリン:0.02g/l 比較方法:供試浴液を1リットル建浴し、通常の排水を
考慮して1/100に希釈した。それぞれに、めっき工
場で混入すると予想されるFe、Cu、Ni、Cr、Z
nを金属イオン濃度として100mg/lになるように
添加した。それをH2 SO4 を使用してpH9に調整
し、3時間放置して重金属イオンを沈降させた。その
後、沈殿を濾過し、濾過液中の残存重金属イオン濃度を
原子吸光光度計を用いて測定した。ただし、比較例1の
排水性は、光沢剤LZ−50RMUを抜いたもので測定
を行なった。また、BOD、CODについても比較し
た。結果をまとめて表−1に示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 亜鉛化合物、コバルト化合物、水酸化ア
ルカリ及びアルキレンアミンとエポキシドとの反応物と
を含有し、かつpHが13以上であることを特徴とする
亜鉛−コバルト合金アルカリ性めっき浴。 - 【請求項2】 アルキレンアミンとエポキシドとの反応
物が、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、トリプロピレンテト
ラミン、テトラエチレンペンタミン、テトラプロピレン
ペンタミン及びペンタエチレンヘキサミンからなる群か
ら選ばれるアルキレンアミン 1モルに対して、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキ
サイドからなる群から選ばれるエポキシド0.5〜4モ
ルを反応させたものであるである請求項1記載のめっき
浴。 - 【請求項3】 アルキレンアミンとエポキシドとの反応
物を0.2〜5g/リットル含有する請求項1記載のめ
っき浴。 - 【請求項4】 請求項1記載のアルカリ性めっき浴を用
いて、基体上にコバルト含量が0.05〜20重量%、亜
鉛含量が99.95〜80重量%である亜鉛−コバルト合
金めっきを形成することを特徴とする亜鉛−コバルト合
金めっきの形成方法。
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