JPH08158060A

JPH08158060A - アルミニウムの無電解ニッケルめっき方法

Info

Publication number: JPH08158060A
Application number: JP31762994A
Authority: JP
Inventors: Fujio Matsui; 冨士夫松井; Masahiro Saito; 昌弘斉藤; Tomoji Shimomura; 友二下村; Hideyuki Takami; 秀幸高見; Ikuo Nakayama; 郁雄中山
Original assignee: C Uyemura and Co Ltd
Current assignee: C Uyemura and Co Ltd
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1996-06-18
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JP3033455B2

Abstract

(57)【要約】【構成】アルミニウム又はアルミニウム合金素材に第
１亜鉛置換処理を施し、次いで酸洗後、第２亜鉛置換処
理を施したのち、無電解ニッケルめっきを行うアルミニ
ウムの無電解ニッケルめっき方法において、上記第２亜
鉛置換処理時間を第１亜鉛置換処理時間より長時間にす
ることを特徴とするアルミニウムの無電解ニッケルめっ
き方法。【効果】本発明によれば、従来磁気ディスク業界では
無電解ニッケルめっき液を約３ＭＴＯにて廃棄していた
が、前処理工程の亜鉛置換処理の時間を変更することに
よって、６ＭＴＯ以上まで使用できるようになった。こ
のため、めっき液の廃棄に要する費用ばかりか廃棄作業
のために設備を休止することによる機会損失を大幅に削
減することができる。また、産業廃棄物の少量化にも役
立つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に磁気ディスク用ア
ルミニウム又はアルミニウム合金基板に対する無電解ニ
ッケルめっきに対し有効に採用することができるアルミ
ニウムの無電解ニッケルめっき方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、ハードディスクの製造において、アルミニウム又は
アルミニウム合金基板（Ａｌ又はＡｌ合金基板）に下地
めっきとして次亜リン酸又はその塩を還元剤とする無電
解ニッケルめっき皮膜（以下、無電解Ｎｉ−Ｐ皮膜又は
単にＮｉ−Ｐ皮膜という）を形成することが行われてお
り、かかるＮｉ−Ｐ皮膜の形成工程としては、Ａｌ又は
Ａｌ合金基板を機械加工した後、下記工程（１）脱脂（２）水洗（３）エッチング（４）水洗（５）硝酸水溶液中への浸漬（６）水洗（７）亜鉛置換（８）水洗（９）次亜リン酸又はその塩を還元剤とする無電解ニッ
ケルめっきを採用しているのが通常である。

【０００３】このようにしてＮｉ−Ｐ皮膜を形成した後
は、その表面を鏡面研磨し、磁性皮膜を形成し、次いで
適宜な保護膜を形成し、更に必要によっては潤滑層を形
成して、ハードディスク（磁気ディスク）を得るもので
ある。

【０００４】この場合、特にハードディスクの製造にお
いては亜鉛置換処理を２回繰り返して施すことが行われ
ており、この場合の（５）以下の工程は下記の通りであ
る。

【０００５】（５）−１第１硝酸水溶液中への浸漬（６）−１水洗（７）−１第１亜鉛置換（８）−１水洗（５）−２第２硝酸水溶液中への浸漬（６）−２水洗（７）−２第２亜鉛置換（８）−２水洗（９）無電解ニッケルめっきこの二重亜鉛置換法の工程の一例はＡＳＴＭＢ−２５
３−８７“アルミニウム合金へのめっき前処理のための
標準化ガイド”の中の第６節置換析出／ストライク処理
に記述されている。そこで推奨される亜鉛置換処理時間
は、第１亜鉛置換４５秒、第２亜鉛置換３０秒であり
（６．４．１項）、第２亜鉛置換処理時間が短いのが特
徴である。これは亜鉛置換処理液は高アルカリでＡｌ又
はＡｌ合金に対して腐食性が強く、必要以上に浸漬時間
を長くすることを嫌うためである。

【０００６】ところで、以上のようにＡｌ又はＡｌ合金
基板を亜鉛置換処理（ジンケート処理）した後、無電解
ニッケルめっきを行った場合、無電解ニッケルめっき液
の老化によってＮｉ−Ｐ皮膜にブリスター（膨れ）が発
生する。このようにブリスターが発生した場合はそれ迄
使用していた無電解ニッケルめっき液を廃棄し、新しい
めっき液と交換してめっきを行う必要があり、新しい無
電解ニッケルめっき液に代えた場合は最早ブリスターは
生じない。

【０００７】次亜リン酸又はその塩を還元剤とする無電
解ニッケルめっき液は、水溶性ニッケル塩とその錯化剤
と還元剤である次亜リン酸／塩を主成分とするものであ
り、めっきの進行につれて液中のニッケルイオン及び還
元剤は消費されてその濃度が低下すると共に、ｐＨが低
下していく。このため、水溶性ニッケル塩（ニッケルイ
オン）及び還元剤を補給し、ｐＨ調整を行ってめっきを
続けていくことが一般に行われている手法であるが、め
っきの進行につれて、還元剤の次亜リン酸／塩は亜リン
酸／塩に酸化されるので、めっき液中には亜リン酸／塩
が蓄積、増加していき、一定量以上にめっき液中の亜リ
ン酸／塩が蓄積した場合は、Ｎｉ−Ｐ皮膜の特性が低下
したり、めっき速度が低下するため、このめっき液を廃
棄して、新しいめっき液に交換しなければならない。通
常、この無電解ニッケルめっき液の寿命（めっき液の廃
棄、交換時期）は、最初のめっき液中のニッケルイオン
濃度に対し、その約６〜７倍量のニッケルイオンに相当
する補給を行った時期とされている（以下、これを無電
解ニッケルめっき液の寿命は約６〜７ＭＴＯであると表
現する）。即ち、通常の無電解ニッケルめっき液は、６
〜７ＭＴＯ後に廃棄し、新液と交換しているものであ
る。

【０００８】ところが、上記磁気ディスクの二重亜鉛置
換後の無電解ニッケルめっきの場合は、約３ＭＴＯの使
用でＮｉ−Ｐ皮膜にブリスターが発生し、このため通常
の無電解ニッケルめっき液の約半分の寿命でめっき液を
廃棄し、新しいめっき液と交換しなければならないのが
現状であった。これは、二重亜鉛置換法により前処理さ
れたＡｌ又はＡｌ合金が無電解ニッケルめっきされる
時、Ａｌ又はＡｌ合金に付着された亜鉛がめっき液中に
溶出し、この亜鉛イオンが不純物として作用し、めっき
液を駄目にするものと考えられていたが、いずれにして
もこのようにＡｌ又はＡｌ合金基板を亜鉛置換処理して
無電解ニッケルめっきを施す場合、無電解ニッケルめっ
き液の通常の寿命に比べて極端に無電解ニッケルめっき
液の寿命が短かくなるため、この点の改善が望まれてい
た。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
無電解ニッケルめっき液の寿命を伸ばすことができるア
ルミニウムの無電解ニッケルめっき方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、Ａｌ又は
Ａｌ合金素材を上記二重亜鉛置換法により前処理した
後、無電解ニッケルめっきを行うこと、この場合第１亜
鉛置換処理時間よりも第２亜鉛置換処理時間を長くとる
ことにより、無電解ニッケルめっき液の寿命を顕著に延
長し得ることを知見した。即ち、従来一般的には、第１
亜鉛置換処理時間は３０〜５０秒、第２亜鉛置換処理時
間は１０〜３０秒の範囲であり、第２亜鉛置換処理時間
を第１亜鉛置換処理時間より短時間で処理していたもの
である。ところが、特に第１亜鉛置換処理時間を１〜６
０秒、第２亜鉛置換処理時間を３０〜１００秒の範囲と
し、上記したように第２亜鉛置換処理を第１亜鉛置換処
理より長く行った場合、意外にも従来法では約３ＭＴＯ
であった無電解ニッケルめっき液の寿命が約６ＭＴＯ以
上に伸び、２倍以上の寿命を確保し得ることを知見した
ものである。

【００１１】なお、第２亜鉛置換処理を第１亜鉛置換処
理より長くとることよって無電解ニッケルめっき液を長
寿命化し得る理由は、この事実が従来の無電解ニッケル
めっき液の短寿命の原因が亜鉛不純物にあったとする考
えに変更をせまるかも知れないので、現在不明である。
いずれにしても、亜鉛置換後に無電解ニッケルめっきを
行った場合、無電解ニッケルめっき液の寿命が短くなる
ことは半ば宿命的であると考えられていたものである
が、第２亜鉛置換処理時間を単に第１亜鉛置換処理時間
よりも長くすることで、無電解ニッケルめっき液の寿命
を顕著に延長し得たということは、予想外の新知見であ
る。

【００１２】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明のアルミニウムの無電解ニッケルめっき方法
は、アルミニウム又はアルミニウム合金素材に第１亜鉛
置換処理を施し、次いで酸洗後、第２亜鉛置換処理を施
したのち、無電解ニッケルめっきを行うアルミニウムの
無電解ニッケルめっき方法において、上記第２亜鉛置換
処理時間を第１亜鉛置換処理時間より長時間にすること
を特徴とするものである。

【００１３】この工程を詳述すると、本発明は、（１）脱脂（２）水洗（３）エッチング（４）水洗（５）−１第１硝酸水溶液中への浸漬（６）−１水洗（７）−１第１亜鉛置換（８）−１水洗（５）−２第２硝酸水溶液中への浸漬（６）−２水洗（７）−２第２亜鉛置換（８）−２水洗（９）無電解ニッケルめっきの工程にてＡｌ又はＡｌ合金を処理するに際し、（７）
−１の第１亜鉛置換処理時間よりも（７）−２の第２亜
鉛置換処理時間を長くするものである。

【００１４】この場合、本発明の方法は、特に磁気ディ
スクの製造に好適に採用され、Ａｌ、Ａｌ合金としては
磁気ディスク用に従来から用いられているＡｌ、Ａｌ合
金素材を使用することができる。

【００１５】ここで、（１），（３），（５）−１，２
及び（９）の工程は常法によって行うことができる。

【００１６】例えば、（１）の脱脂としては通常のアル
ミニウム用アルカリ性脱脂液を用いた浸漬又は電解脱脂
を採用することができ、（３）のエッチング処理として
は、アルカリ性又は酸性水溶液を用いるもので、１〜１
０重量％程度の水酸化アルカリ或いは１〜２０容量％程
度の酸水溶液、例えば硫酸・リン酸混合水溶液を使用
し、６０〜７５℃で１〜１５分浸漬処理する方法を採用
することができ、（５）の硝酸水溶液による浸漬処理
は、濃硝酸２００〜７００ｍｌ／ｌの硝酸水溶液を使用
し、１５〜３５℃で３０秒〜２分浸漬処理する方法を採
用することができる。硝酸水溶液には、必要に応じてフ
ッ酸等を混合してもよい。なお、第１及び第２硝酸水溶
液中への浸漬は同じ条件とすることができる。

【００１７】また、亜鉛置換処理において、亜鉛置換液
としては従来から用いられている組成のものをそのまま
使用することができ、亜鉛置換液には金属分として亜鉛
を含む以外に更に鉄、ニッケル、銅等の金属塩を含んで
いても差し支えない。具体的には、亜鉛置換液として
は、水酸化ナトリウムを１〜５モル／ｌ、より好ましく
は２．５〜４モル／ｌ、更に好ましくは３〜３．８モル
／ｌとし、酸化亜鉛を０．１〜０．４モル／ｌ、より好
ましくは０．１５〜０．３５モル／ｌ、更に好ましくは
０．２〜０．３モル／ｌとし、必要に応じ可溶性の鉄、
ニッケル、銅塩の１種又は２種以上を４〜１０ミリモル
／ｌ、酒石酸ナトリウム等の錯化剤を０．０２〜０．３
モル／ｌ含有するものを使用することができる。この場
合、第１亜鉛置換液と第２亜鉛置換液とは通常同じ組成
のものが用いられるが、勿論異なる組成のものでもよ
い。

【００１８】上記亜鉛置換の条件も、処理時間を除けば
通常と同じ条件でよく、例えば処理温度は１５〜３０℃
であり、より好適には２０〜２３℃で行われる。

【００１９】而して、本発明においては、上記第１亜鉛
置換処理よりも第２亜鉛置換処理をより長時間行うもの
である。この場合、第１亜鉛置換処理時間は１〜６０
秒、より好ましくは１０〜４０秒、更に好ましくは１５
〜２５秒とし、第２亜鉛置換処理を３０〜１００秒、よ
り好ましくは３５〜６０秒、更に好ましくは３５〜５０
秒とすることが好ましい。また、第２亜鉛置換処理の時
間は、第１亜鉛置換処理の時間より１秒以上、より好ま
しくは５秒以上、更に好ましくは１０秒以上長いことが
好ましい。

【００２０】更に、無電解ニッケルめっきも水溶性ニッ
ケル塩（Ｎｉとして通常４〜７ｇ／ｌ）、有機酸塩やア
ンモニウム塩、アミン等のニッケルの錯化剤（通常２０
〜８０ｇ／ｌ）を含有し、次亜リン酸又は次亜リン酸ナ
トリウム等の次亜リン酸塩（通常２０〜４０ｇ／ｌ）を
還元剤として用いた公知のめっき浴、めっき条件を採用
して行うことができる。この場合、めっき浴は酸性浴で
もアルカリ性浴でもよく、例えばｐＨ４〜１０のものが
使用し得る。なお、ハードディスクの製造においては、
ｐＨ４〜６の酸性無電解ニッケルめっき浴を用いて、リ
ン含量９〜１３％（重量％、以下同様）のＮｉ−Ｐ皮膜
を５〜３０μｍ程度形成することが好ましい。

【００２１】この無電解ニッケルめっき液は、上述した
ようにめっきの進行につれてニッケルイオン、次亜リン
酸／塩濃度が低下し、ｐＨも下がるので、適宜ニッケル
イオン、次亜リン酸／塩を適宜補給し、めっきを継続し
ていくが、本発明においては、第２亜鉛置換処理時間を
第１亜鉛置換処理時間より長くしたことにより、従来は
約３ＭＴＯであっためっき寿命をその倍以上の６ＭＴＯ
以上に伸ばすことができ、通常の無電解ニッケルめっき
液の寿命とほぼ同等レベルにすることができたものであ
る。

【００２２】

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。

【００２３】〔実施例、比較例〕無電解ニッケルめっき
液として、下記組成のものを６．５ＭＴＯ使用し、各成
分及びｐＨを下記組成の通り調整したものを使用し、下
記条件で表１に示す種々のアルミニウム板に対し、下記
工程で無電解ニッケルめっきを施した（試料数５個）。
得られたＮｉ−Ｐ皮膜に対するブリスター（膨れ）の発
生の結果を表１に示す。

【００２４】無電解ニッケルめっき液硫酸ニッケル０．１モル／ｌりんご酸ナトリウム０．２〃酢酸ナトリウム０．２〃次亜リン酸ナトリウム０．２〃硝酸鉛１．０ｐｐｍｐＨ４．７めっき工程（１）脱脂：５０℃、５分炭酸ナトリウム０．２モル／ｌリン酸ナトリウム０．０５〃ホウ酸ナトリウム０．２〃界面活性剤５ｇ／ｌｐＨ９．０（２）水洗：室温、３０秒（３）エッチング：７０℃、２分硫酸１モル／ｌリン酸０．５〃（４）水洗：室温、３０秒（５）−１第１硝酸水溶液浸漬：２５℃、３０秒濃硝酸５００ｍｌ／ｌ（６）−１水洗：室温、３０秒（７）−１第１亜鉛置換：２０℃、時間は表１に示す
通り水酸化ナトリウム３．０モル／ｌ酸化亜鉛０．２５〃塩化第２鉄０．００７〃酒石酸ナトリウム０．１〃硝酸ナトリウム０．０１〃（８）−１水洗：室温、３０秒（５）−２第２硝酸水溶液浸漬：２５℃、６０秒（５）−１と同組成（６）−２水洗：室温、３０秒（７）−２第２亜鉛置換：２０℃、時間は表１に示す
通り（７）−１と同組成（８）−２水洗：室温、３０秒（９）無電解ニッケルめっき：９０℃、９０分、浴比約
１ｄｍ²／ｌ

【００２５】

【表１】

【００２６】表１の結果より、第２亜鉛置換処理の時間
を第１亜鉛置換処理の時間より長くすること、特に第１
亜鉛置換処理を１５秒〜３０秒程度、第２亜鉛置換処理
はそれより長くて３０秒以上とすることが好適であるこ
とが認められた。

【００２７】なお、市販の無電解ニッケルめっき液を使
用した場合も同等の結果が得られた。また、得られたＮ
ｉ−Ｐ皮膜を２９０℃、２時間熱処理した後で磁化量の
測定をした結果は、いずれの場合の値も２ガウス以下で
あった。しかしながら、第２亜鉛置換処理を６０秒を越
えて行った場合、熱処理後の磁化量が増大するので、磁
気ディスクの製造にあっては６０秒以下の処理とするこ
とが有効であると認められた。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、従来磁気ディスク業界
では無電解ニッケルめっき液を約３ＭＴＯにて廃棄して
いたが、前処理工程の亜鉛置換処理の時間を変更するこ
とによって、６ＭＴＯ以上まで使用できるようになっ
た。このため、めっき液の廃棄に要する費用ばかりか廃
棄作業のために設備を休止することによる機会損失を大
幅に削減することができる。また、産業廃棄物の少量化
にも役立つ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高見秀幸大阪府枚方市出口１丁目５番１号上村工業株式会社中央研究所内 (72)発明者中山郁雄大阪府枚方市出口１丁目５番１号上村工業株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム又はアルミニウム合金素材
に第１亜鉛置換処理を施し、次いで酸洗後、第２亜鉛置
換処理を施したのち、無電解ニッケルめっきを行うアル
ミニウムの無電解ニッケルめっき方法において、上記第
２亜鉛置換処理時間を第１亜鉛置換処理時間より長時間
にすることを特徴とするアルミニウムの無電解ニッケル
めっき方法。
【請求項２】第１亜鉛置換処理時間が１〜６０秒であ
り、第２亜鉛置換処理時間が３０〜１００秒である請求
項１記載の方法。