JPH08218185A - チタニウム及びチタニウム合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液並びに白金めっき前処理用粗面化エッチング方法 - Google Patents

チタニウム及びチタニウム合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液並びに白金めっき前処理用粗面化エッチング方法

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JPH08218185A
JPH08218185A JP4625695A JP4625695A JPH08218185A JP H08218185 A JPH08218185 A JP H08218185A JP 4625695 A JP4625695 A JP 4625695A JP 4625695 A JP4625695 A JP 4625695A JP H08218185 A JPH08218185 A JP H08218185A
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titanium
pretreatment
platinum
plating
etching solution
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Takayuki Kimura
孝行 木村
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Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間に簡単にチタニウム及びチタニウム合
金の表面を前処理できて、作業性が良く、また白金めっ
きを施した際、均一、緻密で密着性の優れためっき被膜
を得ることができるようにした前処理液及び前処理方法
を提供しようとするものである。 【構成】 ヨウ素源として少なくともHI及び/又はI
2 よりなるヨウ素を含み、さらにフッ化物としてHF、
NaF、KF、NH4 F、NH4 HF2 、H2 Si
6 、HBF4 等を含有するチタニウム及びチタニウム
合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液。遊離ヨ
ウ素濃度は0.05g/l 以上20g/l 以下、フッ化物濃度は0.
05重量%以上 1.0重量%以下が望ましい。また表面の酸
化物層を除去した後、前記エッチング液により、チタニ
ウム及びチタニウム合金の表面を細かく均一にエッチン
グする白金めっき前処理用粗面化エッチング方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき用電極、アルカ
リイオン水用電極などに用いられる白金/チタニウム電
極などを製作するとき行われる、チタニウム及びチタニ
ウム合金上の白金めっき前処理用粗面化エッチング液並
びに白金めっき前処理用粗面化エッチング方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来よりチタニウム及びチタニウム合金
に白金めっきを施す場合には、素地とめっき被覆との密
着性を高めるため、Al2 3 粉末等のエメリー粒子を
用いたサンドブラスト法により処理し、素地を梨地状に
荒らすか、又は90℃以上の修酸水溶液を用いて90分以上
化学エッチングすることによって素地を荒らしていた。
【0003】ところで、エメリー粒子を用いたサンドブ
ラスト法では、得られる素地の凹凸が用いるエメリー粒
子の径によって決まるが、一般的には5μm前後の凹凸
となり素地が荒れすぎてしまうため、特に白金めっき厚
が薄い場合、均一に電着しないという問題がある。白金
めっきの特徴として素地のシャープな突起から析出する
特徴があり、表面の凹凸が大きすぎると窪みの底までめ
っきがまわりきれず、めっきの付かない部分ができてく
るもので、これは特に薄めっきの場合顕著である。また
サンドブラスト法ではエメリー粒子が素地にくい込んで
素地上に残り、その部分はめっきが着かないという問題
もある。修酸水溶液による化学エッチング方法は、高温
の修酸水溶液で長時間処理しなければならない為処理が
大変であり、また液の劣化が早く頻繁に液の交換をしな
ければならないという問題がある。
【0004】さらにチタニウム及びチタニウム合金の白
金めっき用前処理としてフッ化物担体による処理が用い
られることもあるが、この方法では素地を溶解するだけ
であまり粗面とならず、密着性はあまり向上しない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、短時
間に簡単にチタニウム及びチタニウム合金の表面を均一
に細かくエッチングでき、白金めっきをした際、均一で
密着性の優れためっき被覆が得られるような、白金めっ
き前処理用粗面化エッチング液及びエッチング方法を提
供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のチタニウム及びチタニウム合金の白金めっき
前処理用粗面化エッチング液は、ヨウ素源として少なく
ともHI及び/又はI2 よりなるヨウ素を含み、さらに
フッ化物としてHF、NaF、KF、NH4 F、NH4
HF2 、H2 SiF6 、HBF4 、H2 SiF6 のアル
カリ金属塩及びアンモニウム塩並びにHBF4 のアルカ
リ金属塩及びアンモニウム塩より選択される1種以上を
含有していることを特徴とするものである。
【0007】また、本発明のチタニウム及びチタニウム
合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液は、前記
ヨウ素源としてさらにKI又はNaIを含むことを特徴
とするものである。前記ヨウ素の遊離ヨウ素濃度は0.05
g/l 以上20g/l 以下であることが好ましく、またフッ化
物濃度は0.05重量%以上 1.0重量%以下であることが好
ましい。なお、ここでいう遊離ヨウ素とはヨウ素滴定に
おいてチオ硫酸ナトリウムと反応するヨウ素のことであ
る。
【0008】また、上記課題を解決するための本発明の
チタニウム及びチタニウム合金の白金めっき前処理用粗
面化エッチング方法は、チタニウム及びチタニウム合金
の表面の酸化物層を除去した後、前記の白金めっき前処
理用粗面化エッチング液を用いて、チタニウム又はチタ
ニウム合金の表面を均一に細かくエッチングすることを
特徴とするものである。エッチング液による処理温度は
20℃以上80℃以下が好ましく、20℃未満ではエッチング
速度が遅すぎて処理に時間がかかりすぎ、また80℃を超
えると、エッチング速度が速すぎ、凹凸が大きくなりす
ぎて好ましくない。さらに室温変化による浴温度への影
響をなくし、作業性を良くする観点からは30℃以上が、
また特に薄めっき時に好適な微細な凹凸を得る観点から
は50℃以下が望ましい。
【0009】さらにチタニウム及びチタニウム合金を前
記エッチング液にて均一に細かくエッチングした後、表
面に活性化処理を施すことにより、密着性がさらに向上
するものである。このときの活性化処理方法としては従
来より公知のものなら何でもよいが、例えば0.05重量%
以上 0.2重量%以下のNH4 HF水溶液への浸漬処理な
どが好適である。NH4 HF水溶液の場合、 0.2重量%
を超えると素地の溶解速度が大きくなり、前工程で作製
した素地表面の細かな凹凸が消滅してしまい好ましくな
く、0.05重量%未満になると浴寿命が短くなりこれも好
ましくない。本発明のチタニウム及びチタニウム合金の
白金めっき前処理用粗面化エッチング方法において、エ
ッチング前に行われる酸化物層除去は、チタニウム及び
チタニウム合金表面に生成している酸化物層を実質的に
除去できれば良く、公知の方法、例えば硝酸、2乃至10
重量%程度のフッ化物溶液又は2乃至10容量%程度の硝
酸と3乃至10重量%程度のフッ化物とを含む混合液によ
り達成される。
【0010】
【作用】従来行われたサンドブラストによる処理では、
チタニウム及びチタニウム合金1の表面の凹凸は図2の
ように5μm程度と荒いものであった。ここへ白金めっ
き2を行った場合、めっきの析出は凹凸のシャープな突
起部への析出となる。そのため白金めっき2が成長して
いっても、図2のように白金めっきで覆われず、不均一
な外観となってしまった。さらにサンドブラストに用い
たエメリー粒子3の一部はチタニウム及びチタニウム合
金1にくい込み、この上には白金がまったく析出しなか
った。
【0011】一方本発明のチタニウム及びチタニウム合
金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液にて処理す
ると、チタニウム及びチタニウム合金1の表面は図1に
見られるように、非常に細かく均一な粗面となる。そし
てこの表面へ白金めっき2を行うと、白金めっき2は図
1のようにまず細かな突起部へ析出し、白金めっきの成
長とともにめっき同士がつながり、均一なめっき外観が
得られる。本発明のチタニウム及びチタニウム合金の白
金めっき前処理用粗面化エッチング液により得られる素
地表面の凹凸は、おおむね0.05μm乃至 0.5μmの細か
な凹凸であり、白金めっきの析出する素地として非常に
好ましいものである。このエッチング液の主成分である
ヨウ素のヨウ素源としては、HI及び/又はI2 よりな
るものであるが、I2 単独では溶解度が低いため効果に
限りがあり、さらに強い効果を望む場合には、KI又は
NaIをさらに添加し、KI3 又はNaI3 とするのが
好ましい。ヨウ素の濃度としては、遊離のヨウ素量がエ
ッチング量を左右し、遊離ヨウ素濃度を0.05g/l 以上20
g/l 以下に限定したのは、20g/l を超えるとエッチング
速度が速くなって細かな凹凸の制御が難しくなって好ま
しくなく、また0.05g/l 未満では、エッチングが進ま
ず、作業に時間がかかって好ましくない。
【0012】このヨウ素を含む溶液に、さらに添加する
フッ化物としては、HF、NaF、KF、NH4 F、N
4 HF2 、H2 SiF6 、HBF4 、H2 SiF6
アルカリ金属塩及びアンモニウム塩並びにHBF4 のア
ルカリ金属塩及びアンモニウム塩より選択される1種以
上が用いられる。フッ化物の濃度は0.05重量%以上0.5
重量%以下が好ましく、 0.5重量%を超えると、溶解力
が強すぎて細かな凹凸が得難く、0.05重量%未満では液
寿命が短くなる。液寿命、良好な粗面を得る観点からは
0.1重量%以上の 0.3重量%以下の濃度がより好まし
い。
【0013】前記エッチング液によるチタニウム及びチ
タニウム合金の処理温度は20℃以上80℃以下が実用的で
ある。温度が高いと得られる粗面の凹凸が深く、逆に温
度が低くなるとエッチング速度が遅くなる。夏冬の温度
差に関係なく、一定の温度で作業するには30℃以上で管
理するのが作業上楽である。また 0.3μm乃至 0.8μm
といった薄い白金めっきを行う場合はより微細な粗面が
必要となり、50℃以下の温度で処理するのが望ましい。
なお1μm以上といった厚い白金めっきを行う場合な
ど、エッチングの凹凸を深くする意味から、50℃乃至80
℃の温度で処理する方が好ましい場合もある。
【0014】
【実施例】本発明のチタニウム及びチタニウム合金への
白金めっき前処理用粗面化エッチング液並びに白金めっ
き前処理用粗面化エッチング方法の実施例と従来例につ
いて説明する。
【0015】
【実施例1】チタニウム板(厚さ1mm、縦 100mm、横 1
50mm)をイートレックス♯11(日本エレクトロプレイテ
ィング・エンジニヤース社製)(50g/l )、60℃で1分
間アルカリ脱脂し、水洗した後、NH4 HF2 (50g/l
)、室温にて5分間化学研摩して表面の酸化物層を除
去し、次いで水洗後、本発明の白金めっき前処理用粗面
化エッチング液の一例であるI2 (5g/l )+KI(50
g/l )+NH4 HF2 (2.5g/l)〔遊離ヨウ素濃度4.9g
/lとなる〕にて35℃で5分間エッチングし、次に水洗
後、NH4 HF2 (1g/l )で室温で3分間浸漬して活
性化し、次いで水洗後、10%硫酸にて室温で1分間酸処
理し水洗した。
【0016】
【実施例2】チタニウム板(厚さ1mm、縦 100mm、横 1
50mm)をイートレックス♯11(50g/l )、室温にて1分
間アルカリ脱脂し、水洗した後、NH4 HF2 (50g/l
)、室温にて5分間化学研摩して表面の酸化物層を除
去し、次いで水洗後、本発明の白金めっき前処理用粗面
化エッチング液の他の一例であるI2 (1g/l )+NH
4 HF2 (2.5g/l)〔遊離ヨウ素濃度0.09g/l となる〕
にて35℃で5分間エッチングし、次に水洗後、NH4
2 (1g/l )室温にて3分間浸漬して活性化し、次い
で水洗後、10%硫酸にて室温で1分間酸処理し水洗し
た。
【0017】
【従来例1】チタニウム板(厚さ1mm、縦 100mm、横 1
50mm)をAl2 3 粉末でサンドブラスト処理し、水洗
後、イートレックス♯11(50g/l )60℃で1分間アルカ
リ脱脂し、次に水洗した後、NH4 HF2 (50g/l )室
温にて30秒浸漬して活性化し、次いで水洗後、10%硫酸
にて室温で1分間酸処理し水洗した。
【0018】
【従来例2】チタニウム板(厚さ1mm、縦 100mm、横 1
50mm)をイートレックス♯11(50g/l )60℃で1分間ア
ルカリ脱脂し、水洗した後、修酸(200g/l)にて90℃で
90分かけて表面をエッチングし、次に水洗後、NH4
2 (50g/l )室温に30秒間浸漬して活性化し、次いで
水洗後、10%硫酸、室温で1分間酸処理し水洗した。 このように処理を行った実施例1、2及び従来例のチタ
ニウム板の外観を走査型電子顕微鏡により観察し、凹凸
の大きさを測定した。また同様に処理したチタニウム板
に直ちに白金めっきを 0.5μm施し、その被覆を検査し
た。それらの結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】上記の表1より明らかなように、実施例
1、2で処理したチタニウム板は全面均一に細かくエッ
チングされており、また白金めっき後のめっき被覆は、
外観、均一電着性、緻密性、装着性全ての点で良好であ
った。
【0021】
【発明の効果】以上の通り本発明のチタニウム及びチタ
ニウム合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液並
びに白金めっき前処理用粗面化エッチング方法によれ
ば、チタニウム及びチタニウム合金の表面を均一に細か
くエッチングできるので、白金めっきを施した際、均
一、緻密で密着性の優れためっき被覆を得ることができ
る。まためっき前処理が室温で且つ短時間に簡単にでき
るので、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の白金めっき前処理用粗面化エッチング
液により処理した後、白金めっきを施したチタニウム及
びチタニウム合金の断面の模式図である。
【図2】従来の白金めっき前処理方法により処理した
後、白金めっきを施したチタニウム及びチタニウム合金
の断面の模式図である。
【符号の説明】
1 チタニウム及びチタニウム合金素材 2 白金めっき 3 Al2 3

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヨウ素源として少なくともHI及び/又
    はI2 よりなるヨウ素を含み、さらにフッ化物としてH
    F、NaF、KF、NH4 F、NH4 HF2、H2 Si
    6 、HBF4 、H2 SiF6 のアルカリ金属塩及びア
    ンモニウム塩並びにHBF4 のアルカリ金属塩及びアン
    モニウム塩より選択される1種以上を含有していること
    を特徴とする、チタニウム及びチタニウム合金の白金め
    っき前処理用粗面化エッチング液。
  2. 【請求項2】 前記ヨウ素源として、さらにKI又はN
    aIを含むことを特徴とする請求項1記載のチタニウム
    及びチタニウム合金の白金めっき前処理用粗面化エッチ
    ング液。
  3. 【請求項3】 前記ヨウ素の遊離ヨウ素濃度が0.05g/l
    以上20g/l 以下であることを特徴とする請求項1又は2
    記載のチタニウム及びチタニウム合金の白金めっき前処
    理用粗面化エッチング液。
  4. 【請求項4】 前記フッ化物濃度が0.05重量%以上 1.0
    重量%以下であることを特徴とする、請求項1、2又は
    3記載のチタニウム及びチタニウム合金の白金めっき前
    処理用粗面化エッチング液。
  5. 【請求項5】 チタニウム及びチタニウム合金の表面の
    酸化物層を除去した後、請求項1から4のいずれかに記
    載の白金めっき前処理用粗面化エッチング液を用いて、
    チタニウム及びチタニウム合金の表面を均一に細かくエ
    ッチングすることを特徴とするチタニウム及びチタニウ
    ム合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング方法。
  6. 【請求項6】 白金めっき前処理用粗面化エッチング液
    での処理温度を20℃以上80℃以下にすることを特徴とす
    る請求項5記載のチタニウム及びチタニウム合金の白金
    めっき前処理用粗面化エッチング方法。
  7. 【請求項7】 白金めっき前処理用粗面化エッチング液
    での処理温度を30℃以上50℃以下とすることをと特徴と
    する請求項6記載のチタニウム及びチタニウム合金の白
    金めっき前処理用粗面化エッチング方法。
  8. 【請求項8】 チタニウム及びチタニウム合金の表面を
    均一に細かくエッチングした後、さらに活性化処理を施
    すことを特徴とする請求項5、6又は7記載のチタニウ
    ム及びチタニウム合金の白金めっき前処理用粗面化エッ
    チング方法。
  9. 【請求項9】 前記活性化処理が、0.05重量%以上 0.2
    重量%以下のNH4 HF水溶液への浸漬であることを特
    徴とする、請求項8記載のチタニウム及びチタニウム合
    金の白金めっき前処理用粗面化エッチング方法。
JP4625695A 1995-02-10 1995-02-10 チタニウム及びチタニウム合金の白金めっき前処理用粗面化エッチング液並びに白金めっき前処理用粗面化エッチング方法 Pending JPH08218185A (ja)

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