JPH09202987A - 無光沢のニッケル層を電気的に析出させて形成する方法 - Google Patents
無光沢のニッケル層を電気的に析出させて形成する方法Info
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Abstract
性化を達成し得る、電気的ニッケル析出層の形成方法を
提供すること。 【解決手段】 電解液に添加されるべきアルキレン付加
物の濃度(5mg/lまで)および、電解液の温度(4
0から75℃)を、電解液が透明(非混濁)に見え、入
射光が散乱しないように選定する方法。
Description
のニッケル層を電気的に析出させて形成する方法に関す
る。ここでニッケル析出層と称するのは、ニッケル合金
層を含めて意味し、また金属面と称するのは、非金属基
体面を含めて意味する。
願公開1621085号公報)においては、慣用の基礎
光沢剤を添加したワット電解液で析出層形成される。こ
のワット電解液に関しては、1988年第13版、「タ
ッシェンブーフ、フユール、ガルヴァノテヒニーク」第
1巻、「フェルファーレンステヒニーク」173−17
7頁を参照され度い。本発明の出発点を成すこの公知技
術においては、無光沢ニッケル析出層を形成するため
に、置換および/または非置換エチレンオキシド付加物
もしくはプロピレンオキシド付加物あるいはエチレンオ
キシド/プロピレンオキシド付加物を使用し、これを電
解液に添加する。この場合、付加物の濃度、すなわち添
加割合は、5から100mg/lの範囲になされ、析出
は電解液が40から75℃の範囲の温度を示すようにし
て行われる。付加物の量は、これが処理電解液に添加さ
れて、混濁した高分散乳濁液が形成されるように選定さ
れる。この公知方法によるニッケル析出層表面の特徴を
「無光沢」ないし「非光沢性」と称しているが、実際に
形成される表面は、シュス(サテン)様の光沢を示す。
この無光沢なる表現は、他の公知方法で形成される析出
層表面についても使用されている(上記西独特願公開1
621085号公報)。従って、この無光沢ないし非光
沢性なる用語も改善されねばならない。上記公知方法に
ついては、具体的に以下の点を認識すべきである。すな
わち、シュス様光沢を示すこのニッケル析出層を形成す
るために当該公知方法において添加される物質は、非イ
オン性表面活性剤であって、これは高温電解浴中におい
て沈澱し、電解液(乳濁液形態)中に有機異質物を形成
する。当然のことではあるが、任意の非イオン表面活性
剤を使用することはできない。混濁温度、すなわち表面
活性剤が沈澱する電解液温度は、この物質の化学的構造
および電解液中の濃度に依存するからである。高い混濁
温度においては、同様に電解液の塩含有分も影響を受け
る。このために、程度の差はあっても、乳濁液の液滴
が、高分散状態に在るにもかかわらず、凝集して、液滴
の不都合な集塊がもたらされ、これがシュス様光沢を示
す析出層の形成を阻害し、この層析出方法を持続させる
ためには、特別の対策を構ずる必要がある。このため
に、対応する規模、サイズの側流循環路で電解液を冷却
し、非イオン表面活性剤の混濁温度を低下させて、これ
を電解液に溶解させる。次いで電解液を再び必要な作用
温度に加熱する。上記公知方法の実施および制御は、ま
た黒色ピンホール形成のおそれがある場合、極めて慎重
に行われねばならない。それでも、非光沢性と再現可能
性は充分ではなく、また上述の障害がもたされない保障
はない。
質で処理することは公知である(西独特許232788
1号公報)。この公知方法においては、少なくとも1種
類のカチオン活性ないし両性の物質を、電解液中におい
て、少なくとも1種類の化合物の有機アニオンと反応さ
せることにより、有機異物質が形成される。このアニオ
ン供与物質は、アルキルもしくはアリールスルファート
スルホン酸、スルフィン酸、スルホンアミド、スルホン
イミドである。非光沢性ではあるがなお光沢性の表面
は、公知、慣用の1級および/または2級光沢剤を電解
液に添加することによりもたらされる。この有機異物質
は、一定期間、装飾的に有効な、いわゆるマット効果
(つや消し効果)をもたらす。しかしながら、この期間
経過後、電解液中において凝集し、集塊化するので、濾
過、除去されねばならない。しかしながら、これには比
較的高コストを要し、またあらためてこの異物質を形成
させることも、同様のコストを必要とする。
の課題ないし本発明の目的は、再現可能に、実質的に無
光沢化、非光沢性化を達成し得る、冒頭(技術分野の
項)に述べた方法を提供することである。
いし目的は、慣用の基礎的光沢剤を添加した、ワット電
解液、スルファマート、スルホナート、フルオロボラー
トをそれぞれ基礎とする各電解液、またはこれらの混合
電解液で処理され、無光沢ニッケル層を析出させるため
に、置換および/または非置換エチレンオキシド付加物
またはプロピレンオキシド付加物またはエチレンオキシ
ド/プロピレンオキシド付加物が上記電解液に添加され
ており、上記項により添加される付加物の濃度が、5m
g/lまでの範囲で選択され、電解析出される場合に、
電解液が40から75℃の温度で使用される各要件を充
足し、上記の濃度および上記の温度を、電解液が肉眼的
に透明に見え、入射光が実質上散乱しないように選定す
ることを特徴とする、金属面上に無光沢のニッケル層を
電気的に析出させて形成する方法により解決ないし達成
されることが本発明者らにより見出された。
0g/lのニッケル、1から20g/lの塩化物、30
から50g/lのH3 BO3 を含有し、残余量を基礎光
沢剤、付加物、ことに水で占める電解液で処理される。
本発明による好ましい実施態様では慣用の基礎光沢剤と
して、スルホン酸、例えばベンゼンスルホン酸、ナフタ
リントリスルホン酸、アルカンスルホン酸、あるいはス
ルホンアミドもしくはスルホンイミドないしこれらのア
ルカリ金属塩またはこれらの混合物が、0.5から10
g/lの量割合で添加される。無光沢のニッケル析出層
を形成するため、本発明の好ましい実施態様において
は、不飽和脂肪族スルホン酸ないしアルカリ金属塩また
はこれらの混合物が使用される。この添加されるべき付
加物も、0.5から10g/lの量割合範囲で添加され
るのが好ましい。電気的析出処理において、電解液は、
50から65℃の温度で使用される。電解液には、さら
に架橋剤ならびに有機スルフィン酸ないしそのアルカリ
金属塩が添加され得る。
液をもたらさず、従って対応する有機は異物質を電解液
中に形成させないことにより、質的にも秀れた無光沢性
が達成され得るとの知見に基づく。本発明によりもたら
されるニッケル層は、前述した公知方法によりもたらさ
れるニッケル層と全く異なる構造を示す。これは以下の
実施態様に関連して詳述される。ここでは、本発明方法
によりほぼ水滴状構造の析出層がもたらされる得る旨を
述べるに止める。この水滴構造析出層は、基体(一般的
には金属であるが、非金属性材料でもよい)のほぼ全面
にわたり水滴状を成して安定化されている析出層であ
る。本発明によれば、無光沢性ないし非光沢性を阻害
し、濾過、除去を必要とする有害な集塊がもたらされ
ず、質的に高い、再現可能の無光沢性が得られる。
に適合せしめられ得るが、一般的には、電解液は、0.
1から10A/dm2 の電流密度で使用される。ことに
ほぼ4A/dm2 の電流密度が好ましい、ニッケル析出
に必要な処理時間は、広い範囲において任意に選定され
得るが、これは処理条件、ことに層厚さに大きく依存す
る。しかしながら、本発明方法における処理時間は、一
般的に1から120分、ことに約10分が通常である。
電解液は、常に側流循環路を設けることなく行われ得
る。この側流循環路不要と称するのは、公知技術におい
て必要とされた濾過装置ないし冷却装置を有する分岐回
路を設ける必要がないということである。
ドのナトリウム塩、1.5mg/lのポリエチレン/グ
リコールメチルエーテル(分子量5000)を添加し
た。このpH値が3.8から4.4、温度が55℃の透
明電解液を、電流密度5A/dm2 で、10分間、ニッ
ケル層析出のために使用し、眞鍮プレートを軽く運動さ
せながら、この上に無光沢ニッケル層を析出させた。添
付図面1(倍率600倍の図面代用顕微鏡写真)は、こ
のニッケル析出層の表面を示す。この図1から、粒径1
から7μmの水滴状構造の析出層が認められる。
トリウム塩と、30mg/lのプロピレンオキシド/エ
チレンオキシドブロック共重合体(分子量2500)を
添加した。pH値4.2から4.4、温度52℃のこの
混濁電解液を、電流密度5A/dm2 で、10分間使用
して処理し、眞鍮プレートを軽く運動させながら、この
上にシュス様光沢を有する、非光沢性において劣るニッ
ケル析出層を得た。添付図面2(倍率600倍の図面代
用顕微鏡写真)は、このニッケル析出層の表面を示す。
この図2から、粒径5から20μmの比較的大きい水滴
状構造の析出層が認められる。
無光沢性は、実験例(対比例)のそれに付して著しく改
善されている。
す、倍率600倍の図面代用顕微鏡写真である。
の図面代用写真である。
Claims (10)
- 【請求項1】 (1.1)慣用の基礎的光沢剤を添加し
た、ワット電解液、スルファマート、スルホナート、フ
ルオロボラートをそれぞれ基礎とする各電解液、または
これらの混合電解液で処理され、 (1.2)無光沢ニッケル層を析出させるために、置換
および/または非置換エチレンオキシド付加物またはプ
ロピレンオキシド付加物またはエチレンオキシド/プロ
ピレンオキシド付加物が上記電解液に添加されており、 (1.3)上記(1.2)項により添加される付加物の
濃度が、5mg/lまでの範囲で選択され、 (1.4)電解析出される場合に、電解液が40から7
5℃の温度で使用される各要件を充足し、 上記(1.3)の濃度および上記(1.4)の温度を、
電解液が肉眼的に透明に見え、入射光が実質上散乱しな
いように選定することを特徴とする、金属面上に無光沢
のニッケル層を電気的に析出させて形成する方法。 - 【請求項2】 70から140g/lのニッケル、1か
ら20g/lの塩化物、30から50g/lのH3 BO
3 を含有し、残余量が基礎光沢剤、付加物および水で占
められる分析値を示すワット電解液で処理されることを
特徴とする、請求項(1)の方法。 - 【請求項3】 基礎光沢剤として、2−スルホン安息香
酸、1,3−ベンゼンジスルホン酸およびナフタリント
リスルホン酸ないしそのアルカリ金属塩またはこれらの
混合物、あるいはアリールスルホン酸、アルキルスルホ
ン酸、スルホンアミドおよびスルホンイミドないしその
アルカリ金属塩またはその混合物が、0.5から10g
/lの量で使用されることを特徴とする、請求項(1)
または(2)の方法。 - 【請求項4】 基礎光沢剤として、不飽和脂肪族スルホ
ン酸ないしそのアルカリ金属塩またはその混合物が使用
されることを特徴する、請求項(1)から(3)のいず
れかの方法。 - 【請求項5】 基礎光沢剤の濃度が、0.5から10g
/lの範囲で選定されることを特徴する、請求項(4)
の方法。 - 【請求項6】 電解析出させる場合に、電解浴が50か
ら65℃の温度で使用されることを特徴する、請求項
(1)から(5)のいずれかの方法。 - 【請求項7】 電解液が0.1から10A/dm2 の電
流密度で使用されることを特徴する、請求項(1)から
(6)のいずれかの方法。 - 【請求項8】 電解液がほぼ4A/dm2 の電流密度で
使用されることを特徴する、請求項(1)から(7)の
いずれかの方法。 - 【請求項9】 ニッケル析出のための処理時間が1から
120分、ことにほぼ10分であることを特徴とする、
請求項(1)から(8)の方法。 - 【請求項10】 電解液が側流循環路なしに使用される
ことを特徴とする、請求項(1)から(9)の方法。
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