JPS586791B2 - 3価クロム電気メッキ水性浴 - Google Patents
3価クロム電気メッキ水性浴Info
- Publication number
- JPS586791B2 JPS586791B2 JP15101976A JP15101976A JPS586791B2 JP S586791 B2 JPS586791 B2 JP S586791B2 JP 15101976 A JP15101976 A JP 15101976A JP 15101976 A JP15101976 A JP 15101976A JP S586791 B2 JPS586791 B2 JP S586791B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- chromium
- trivalent chromium
- bath
- molar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 45
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims description 42
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims description 42
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims description 9
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 56
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 11
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- -1 halide ions Chemical class 0.000 description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001844 chromium Chemical class 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 5
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 5
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910000356 chromium(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000015217 chromium(III) sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000011696 chromium(III) sulphate Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 description 3
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 2
- 229940055042 chromic sulfate Drugs 0.000 description 2
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- GHPYJLCQYMAXGG-WCCKRBBISA-N (2R)-2-amino-3-(2-boronoethylsulfanyl)propanoic acid hydrochloride Chemical compound Cl.N[C@@H](CSCCB(O)O)C(O)=O GHPYJLCQYMAXGG-WCCKRBBISA-N 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XQCKCZWQCHDODF-UHFFFAOYSA-N OC=O.OB(O)O Chemical compound OC=O.OB(O)O XQCKCZWQCHDODF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001744 Polyaldehyde Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003788 bath preparation Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000337 buffer salt Substances 0.000 description 1
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229960000359 chromic chloride Drugs 0.000 description 1
- LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DSHWASKZZBZKOE-UHFFFAOYSA-K chromium(3+);hydroxide;sulfate Chemical compound [OH-].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O DSHWASKZZBZKOE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000007831 chromium(III) chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011636 chromium(III) chloride Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K iron trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].Cl[Fe+]Cl NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical class O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000276 potassium ferrocyanide Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(2+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000402 unacceptable toxicity Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
- C25D3/06—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium from solutions of trivalent chromium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はクロムメッキ浴に関する。
更に詳しくはこの発明は3価クロムメッキ水溶液浴に関
する。
する。
クロムメッキ用電解液として3価クロム含有溶液の潜在
的価値は多年に亘って認められてきた。
的価値は多年に亘って認められてきた。
しかし最近まで実際上の困難が3価クロムに基ずく装飾
用クロム電気メッキ系を工業的に導入することを阻んで
きた。
用クロム電気メッキ系を工業的に導入することを阻んで
きた。
これまで工業的装飾用クロムメッキは全部が6価クロム
に基ずくものであり、これは非常に重大な欠点があった
。
に基ずくものであり、これは非常に重大な欠点があった
。
しかし最近ある顕著な進歩が3価クロムメッキ組成物、
特に米国特許第3,954,574号に記載の組成物に
おいて行われ、この組成物は実質上工業的成功を収めた
。
特に米国特許第3,954,574号に記載の組成物に
おいて行われ、この組成物は実質上工業的成功を収めた
。
事実、3価クロムメッキ浴から得た電着物の装飾的外観
はある電流密度ではすしが入っていたり、曇っていたり
、或は縞模様がつくといったようなきすにより損れてき
た。
はある電流密度ではすしが入っていたり、曇っていたり
、或は縞模様がつくといったようなきすにより損れてき
た。
ベルギー特許第843,718号明細書にはこれらの3
価クロムメッキに際して見出された欠陥のあるものは電
解液中に鉄、銅、亜鉛及びニッケルのような金属のこん
跡量が存在するためであると記載している。
価クロムメッキに際して見出された欠陥のあるものは電
解液中に鉄、銅、亜鉛及びニッケルのような金属のこん
跡量が存在するためであると記載している。
ところが我々はこれらの金属が電解液から実質上除去さ
れても、高電流密度のところでは電着物が灰色に変色し
ているのが観察されることを見出した。
れても、高電流密度のところでは電着物が灰色に変色し
ているのが観察されることを見出した。
意外にも我々は電解液がある種の金属の非常に少いこん
跡量を特定の濃度範囲内で含有すれば改善された電着物
が得られることを見出した。
跡量を特定の濃度範囲内で含有すれば改善された電着物
が得られることを見出した。
この発明は鉄及びニッケルの一方または両方を全部で3
0〜150PPm含む3価クロム電気メッキ浴を提供す
るものである。
0〜150PPm含む3価クロム電気メッキ浴を提供す
るものである。
この3価クロムメッキ浴はクロム金属を電着できる3価
クロムの水溶性錯体の少くとも1種を含有する浴が好ま
しい。
クロムの水溶性錯体の少くとも1種を含有する浴が好ま
しい。
特に好適な錯体はカルボキシレート及びハロゲン化物か
らなる錯体である。
らなる錯体である。
このような錯体は予め造っておいても、或は浴中でその
場で形成してもよい。
場で形成してもよい。
特に好適な浴は3価クロム塩、ギ酸塩、臭化物及びアン
モニウム化合物を含有する、実質上上述の米国特許明細
書に記載の浴である。
モニウム化合物を含有する、実質上上述の米国特許明細
書に記載の浴である。
或はまた、上述の浴よりは好ましくはないが、3価クロ
ムと、グリコール酸またはシュウ酸、及び臭化物、フツ
化物または好適には塩化物との予め造った錯体を含有す
る型の、実質上米国特許第3,706,639号、第3
,706,640号、第3,706,641号及び第3
,729,392号明細書に記載のもの、或はこれに更
にアンモニウム化合物を含む同じ型の浴である。
ムと、グリコール酸またはシュウ酸、及び臭化物、フツ
化物または好適には塩化物との予め造った錯体を含有す
る型の、実質上米国特許第3,706,639号、第3
,706,640号、第3,706,641号及び第3
,729,392号明細書に記載のもの、或はこれに更
にアンモニウム化合物を含む同じ型の浴である。
この発明による浴はホウ酸ナトリウムのようなホウ酸塩
またはホウ酸、塩化物および(または)硫酸塩およびナ
トリウムまたはカリウムのようなアルカリ金属を含む浴
が好適である。
またはホウ酸、塩化物および(または)硫酸塩およびナ
トリウムまたはカリウムのようなアルカリ金属を含む浴
が好適である。
習慣的に湿潤剤もまた含まれる。この発明による浴は実
質上6価クロムを含まないことが好ましく、代表的には
浴のpHは1〜4である。
質上6価クロムを含まないことが好ましく、代表的には
浴のpHは1〜4である。
上述の米国特許による溶液を使用する場合、この溶液は
臭化物、ギ酸塩(または酢酸塩)および存在することが
できる単独アニオン種としてのホウ酸塩を含有するが、
しかしこのような溶液は望ましくないほど高価である。
臭化物、ギ酸塩(または酢酸塩)および存在することが
できる単独アニオン種としてのホウ酸塩を含有するが、
しかしこのような溶液は望ましくないほど高価である。
従ってメッキ溶液は6価クロムの実質的な生成を防止す
るのに充分なだけの臭化物、クロムを錯化するのに有効
であるのに充分なだけのギ酸塩および緩衝剤として有効
であるのに充分なだけのホウ酸塩だけを含有し、該溶液
中のカチオン含量と釣合うのに必要なアニオンの残余は
より安価な化学種である例えば塩化物および(または)
硫酸塩から成るのが好ましい。
るのに充分なだけの臭化物、クロムを錯化するのに有効
であるのに充分なだけのギ酸塩および緩衝剤として有効
であるのに充分なだけのホウ酸塩だけを含有し、該溶液
中のカチオン含量と釣合うのに必要なアニオンの残余は
より安価な化学種である例えば塩化物および(または)
硫酸塩から成るのが好ましい。
例えばメッキ溶液は適宜そして好適には臭化物のほかに
ハライドイオン例えばフツ化物イオンまたは好適には塩
化物イオンを含有するのが好ましい。
ハライドイオン例えばフツ化物イオンまたは好適には塩
化物イオンを含有するのが好ましい。
臭化物および存在することがあるヨウ化物、並びにフツ
化物および(または)塩化物を含めたハライドの全量は
適宜ギ酸塩およびホウ酸塩と共にこの溶液の実質上全ア
ニオン含量を与えるのに充分な量である。
化物および(または)塩化物を含めたハライドの全量は
適宜ギ酸塩およびホウ酸塩と共にこの溶液の実質上全ア
ニオン含量を与えるのに充分な量である。
後者は(水素イオンをも含めた)カチオンの当量数によ
り決定され、代表的には4〜6モル濃度である。
り決定され、代表的には4〜6モル濃度である。
或はまた、そして好適には、若干の硫酸塩イオンが付加
的に存在してもよい。
的に存在してもよい。
一実施態様では、硫酸塩はハライドを基準にして少割合
量で、例えば塩化物および(または)フツ化物を基準に
して少割合量で存在する。
量で、例えば塩化物および(または)フツ化物を基準に
して少割合量で存在する。
或はまた、硫酸塩は無機イオンの多量割合を成していて
もよく、余り好ましくはないが塩化物およびフツ化物の
代りに存在していてもよい。
もよく、余り好ましくはないが塩化物およびフツ化物の
代りに存在していてもよい。
溶液はまた電導性塩のカチオンとして通常含まれる、お
よび(または)上述のアニオン種を導入するのに使用す
る塩の若干または全部のカチオンとして含有されるアル
カリ金属イオンをも含有し、これらアルカリ金属はナト
リウムまたはカリウムであるのが好適である。
よび(または)上述のアニオン種を導入するのに使用す
る塩の若干または全部のカチオンとして含有されるアル
カリ金属イオンをも含有し、これらアルカリ金属はナト
リウムまたはカリウムであるのが好適である。
メッキ溶液はカルシウムまたはマグネシウムのようなア
ルカリ土類金属を含有していてもよい。
ルカリ土類金属を含有していてもよい。
この発明のメッキ溶液は更に少量の溶解量の添加物例え
ばメッキ技術において普通に使用される湿潤剤(例えば
アルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩)または消
泡剤を含有することができる。
ばメッキ技術において普通に使用される湿潤剤(例えば
アルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩)または消
泡剤を含有することができる。
従ってこの発明の新規なメッキ溶液は下記の化学種のも
のを含有する。
のを含有する。
A 3価クロム
これはこの発明のすべての溶液の必須成分である。
0.1モル濃度より少い濃度の3価クロム塩または1.
2モル濃度より高い濃度の3価クロム塩は被覆力が顕著
に損失するから、3価クロム塩濃度はこれらの範囲内に
維持するのが好ましく、0.2〜0.6モル濃度内に維
持するのが最も好ましい。
2モル濃度より高い濃度の3価クロム塩は被覆力が顕著
に損失するから、3価クロム塩濃度はこれらの範囲内に
維持するのが好ましく、0.2〜0.6モル濃度内に維
持するのが最も好ましい。
溶液は実質上6価クロムを含ないのが好適であり、溶液
中のクロムはメッキ前にはすべて3価クロムとして存在
するのが好ましい。
中のクロムはメッキ前にはすべて3価クロムとして存在
するのが好ましい。
B 臭化物
これは非常に好ましい成分である。
臭化物濃度は6価クロムの生成を回避し、且つメッキ速
度が低下するのを回避するために好ましくは0.01モ
ル濃度より高く維持すべきである。
度が低下するのを回避するために好ましくは0.01モ
ル濃度より高く維持すべきである。
最高濃度についての厳密な制限はないが、しかし代表的
には4モル濃度以下で、好適には1モル濃度以下である
。
には4モル濃度以下で、好適には1モル濃度以下である
。
経済的な作業及び効率的な作業では通常0.05〜0.
5モル濃度の臭化物を必要とする。
5モル濃度の臭化物を必要とする。
好適な範囲は0.05〜0.3モル濃度である。
最良の結果は臭化物の濃度が0.1モル濃度より大きい
場合に得られる。
場合に得られる。
ヨウ化物は臭化物と同様に働くけれども、メッキ処理中
に生成する遊離ヨウ素は、臭素が水に4重量/重量%の
量で溶解するのに比べて、0.03重量/重量%程度し
か溶けないという欠点がある。
に生成する遊離ヨウ素は、臭素が水に4重量/重量%の
量で溶解するのに比べて、0.03重量/重量%程度し
か溶けないという欠点がある。
従って臭化物の代りにヨウ化物を使用しようと試みると
、ヨウ素の許容できない沈殿を生することになる。
、ヨウ素の許容できない沈殿を生することになる。
その上、ヨウ化物は臭化物の代りに工業的に使うのに高
価すぎる。
価すぎる。
しかし原理的には臭化物の少割合量をヨウ化物で置換す
ることができ、この明細書で臭化物とは微量のヨウ素を
含有する臭化物を排除するものではない。
ることができ、この明細書で臭化物とは微量のヨウ素を
含有する臭化物を排除するものではない。
C カルボキシレート
これは非常に好ましい成分であり、ギ酸塩が最も好適で
ある。
ある。
代表的には、ギ酸塩:クロムの比は、対応するクロム塩
の許容できない著量の沈殿を回避するために、モル比で
3:1を越えるべきでない。
の許容できない著量の沈殿を回避するために、モル比で
3:1を越えるべきでない。
またもし比が0.5:1より小さくなると、被覆力が望
ましくないほど低下する。
ましくないほど低下する。
ギ酸塩:クロムの比は2:1〜1:1であるのが好まし
い。
い。
酢酸塩はギ酸塩と同様に働くが、メッキ速度が非常に小
さい。
さい。
酢酸塩単独では遊離ハロゲンの蓄積を阻止することがギ
酸塩ほど有効ではない。
酸塩ほど有効ではない。
しかしカルボン酸の全重量の約1/3までは非常に好ま
しくない効果なしにギ酸塩に対する部分的置換物として
酢酸塩を使用することが可能である。
しくない効果なしにギ酸塩に対する部分的置換物として
酢酸塩を使用することが可能である。
全カルボン酸の1/3より多い酢酸塩を含有する溶液は
、先行技術の電解液よりもすぐれたものであるにしても
、恐らくギ酸単独のものに基ずく溶液と工業的に競合で
きるものではない。
、先行技術の電解液よりもすぐれたものであるにしても
、恐らくギ酸単独のものに基ずく溶液と工業的に競合で
きるものではない。
ギ酸より好ましくないにせよ他のカルボキシレートには
グリコール酸、シュウ酸が含まれ、他のモノ、ジ、ポリ
ヒドロキシカルボン酸及びモノ、ジ、ポリアルデヒドカ
ルボン酸(これらは水に可溶性であり、10個以下の炭
素原子をもつ)もギ酸塩ほど好ましくはないが使用でき
る。
グリコール酸、シュウ酸が含まれ、他のモノ、ジ、ポリ
ヒドロキシカルボン酸及びモノ、ジ、ポリアルデヒドカ
ルボン酸(これらは水に可溶性であり、10個以下の炭
素原子をもつ)もギ酸塩ほど好ましくはないが使用でき
る。
これらの例にはクエン酸、酒石酸、グリオキザル酸、マ
レイン酸、こはく酸およびリンゴ酸が含まれる。
レイン酸、こはく酸およびリンゴ酸が含まれる。
D 無機アニオン性錯化剤
カルボキシレート錯化剤の少くとも一部を、次亜リン酸
塩のようなクロムに対する無機アニオン性錯化剤により
置換することができるが、これは余り好ましくはない。
塩のようなクロムに対する無機アニオン性錯化剤により
置換することができるが、これは余り好ましくはない。
E アンモニア
アンモニウム化合物の存在はこの発明に対して非常に好
ましい。
ましい。
一般にアンモニウムの濃度が、0.1モル濃度よりも低
いと6価クロム形成の危険がある。
いと6価クロム形成の危険がある。
アンモニウムの上限は厳密な制限はないが、飽和までの
量で、すなわち約4モル濃度までの量で存在できる。
量で、すなわち約4モル濃度までの量で存在できる。
アンモニウムは少くとも0.2モル濃度で存在するのが
好ましく、1〜3モル濃度で存在するのが最も好適であ
る。
好ましく、1〜3モル濃度で存在するのが最も好適であ
る。
アンモニア濃度が上記最低値近くの濃度では電着物がよ
り暗色となる傾向があり、またアンモニウムの存在はギ
酸塩の消費を減少させるのを助長するから、これらのよ
り高い濃度が望ましい。
り暗色となる傾向があり、またアンモニウムの存在はギ
酸塩の消費を減少させるのを助長するから、これらのよ
り高い濃度が望ましい。
アンモニウムとギ酸塩の両者は共に遊離臭素の蓄積を阻
止するのに寄与するが、より高い濃度のアンモニウム濃
度では、この反応において酸化されるアンモニウムの割
合はギ酸塩よりより大きく、従ってより高価なギ酸塩の
節約となる。
止するのに寄与するが、より高い濃度のアンモニウム濃
度では、この反応において酸化されるアンモニウムの割
合はギ酸塩よりより大きく、従ってより高価なギ酸塩の
節約となる。
余り好ましくはないが、この発明の範囲内でヒドロキシ
ルアミン、ヒドラゾニウムまたはアルキルアンモニウム
のような置換アンモニウム化合物をこの発明のメッキ組
成物中に含むことができる。
ルアミン、ヒドラゾニウムまたはアルキルアンモニウム
のような置換アンモニウム化合物をこの発明のメッキ組
成物中に含むことができる。
しかしアンモニウムそれ自体が存在しなければ、これら
の置換アンモニウム化合物は通常充分な被覆力を与えな
い。
の置換アンモニウム化合物は通常充分な被覆力を与えな
い。
アリールアンモニウムまたはピリジニウムのような複素
環式イオンは、これらがクロムの電着を妨害する傾向が
あるから、存在しないのが好ましい。
環式イオンは、これらがクロムの電着を妨害する傾向が
あるから、存在しないのが好ましい。
F ホウ酸塩
ホウ酸塩を含有しない、この発明の溶液からクロムを電
着することが可能であるけれども、ホウ酸塩の不在にお
いては工業的に充分に満足すべき結果であると考えられ
る結果を得ることはできなかった。
着することが可能であるけれども、ホウ酸塩の不在にお
いては工業的に充分に満足すべき結果であると考えられ
る結果を得ることはできなかった。
0.1モル濃度より低いホウ酸塩濃度では被覆力が低く
望ましくない。
望ましくない。
ホウ塩濃度の上限は厳密な制限はなく、系中ヘのホウ酸
塩の溶解度によってだけ決定されるが、一般に0.5〜
1モル濃度のホウ酸塩を使用するのが好ましい。
塩の溶解度によってだけ決定されるが、一般に0.5〜
1モル濃度のホウ酸塩を使用するのが好ましい。
ホウ酸塩の機能は明らかではない。
その有利な効果は一部その緩衝作用によるものである。
しかし他の緩衝塩例えばリン酸塩およびクエン酸塩は比
較的効果がないように思われる。
較的効果がないように思われる。
G 導電性塩
これらは任意成分であるが、しかし一般に好適である。
濃度には厳密な制限はないが、溶解度に応じてゼロから
約6モル濃度にわたって変えることができ、0.5〜5
モル濃度例えば1〜4モル濃度でこれらが存在するのが
好ましい。
約6モル濃度にわたって変えることができ、0.5〜5
モル濃度例えば1〜4モル濃度でこれらが存在するのが
好ましい。
導電性塩とはメッキ浴の導電性を増大し、メッキ浴で浪
費される電力量を減少させるためにメッキ浴に添加する
容易にイオン化できるある種の塩を表わすために業界で
使用される用語である。
費される電力量を減少させるためにメッキ浴に添加する
容易にイオン化できるある種の塩を表わすために業界で
使用される用語である。
代表的にはそれらはメッキ溶液に可溶性の強酸のアルカ
リ金属塩またはアルカリ土類金属塩であり、これらは少
くとも10−2に等しい解離恒数をもつべきである。
リ金属塩またはアルカリ土類金属塩であり、これらは少
くとも10−2に等しい解離恒数をもつべきである。
代表例はナトリウムおよびカリウムの塩化物および硫酸
塩である。
塩である。
H 水素イオン
最良の結果は浴が若干酸性のときに得られる。
低pH(2未満)浴では被覆力が若干失われ、被覆力の
低下はpH1未満では許容できないものとなる。
低下はpH1未満では許容できないものとなる。
またpHが4より高くなると、メッキ速度が望ましくな
いほど遅くなる傾向がある。
いほど遅くなる傾向がある。
最適のpHは2〜3.5である。
1 塩化物および(または)フツ化物
これらは任意成分である。
しかし少くとも塩化物の場合には好適成分である。
しかしその量は厳密な制限は必要でなく、ゼロから溶解
度により許容される最高量飽和量までにわたって変化さ
せうる。
度により許容される最高量飽和量までにわたって変化さ
せうる。
塩化物は一般に例えば塩化ナトリウムのような導電性塩
のアニオンとして、塩化アンモニウム(これは浴のアン
モニア要求量を導入する便宜な手段である)として、塩
化第二クロム(これはクロム必要量の少くとも一部を供
給するのに随意に使用される)として、および(または
)塩酸(これは浴のpH値を調節するのに便宜な手段で
ある)として浴に導入される。
のアニオンとして、塩化アンモニウム(これは浴のアン
モニア要求量を導入する便宜な手段である)として、塩
化第二クロム(これはクロム必要量の少くとも一部を供
給するのに随意に使用される)として、および(または
)塩酸(これは浴のpH値を調節するのに便宜な手段で
ある)として浴に導入される。
塩化物の含量は好適には少くとも1モル濃度例えば1.
5〜5モル濃度であり、特に便宜な範囲は2〜2.5モ
ル濃度である。
5〜5モル濃度であり、特に便宜な範囲は2〜2.5モ
ル濃度である。
J 硫酸塩
これは任意成分であるが、好適成分である。
硫酸塩の量は厳密な制限は必要ではない塩化物の量のよ
うにゼロからメッキ溶液に溶解しうる最高量飽和量まで
にわたって変化させうる。
うにゼロからメッキ溶液に溶解しうる最高量飽和量まで
にわたって変化させうる。
浴の一つのタイプにおける硫酸塩の量は全塩化物より少
い。
い。
しかし他のタイプの浴では硫酸塩の割合はハライドの割
合よりも大であり、浴の主要なアニオンであってもよい
。
合よりも大であり、浴の主要なアニオンであってもよい
。
塩化物のように、硫酸塩は導電性塩のアニオンとして、
アンモニウム塩またはクロム塩のアニオンとして、また
は硫酸として浴に導入される。
アンモニウム塩またはクロム塩のアニオンとして、また
は硫酸として浴に導入される。
特に好適なものはクロムタンニン処理液の形態のクロム
給源としての硫酸塩の使用である。
給源としての硫酸塩の使用である。
クロムタンニン処理液は塩基性硫酸クロムで、且つこれ
は工業的副生物であるその使用は特に便宜であり、3価
クロムの安価な給源物質である。
は工業的副生物であるその使用は特に便宜であり、3価
クロムの安価な給源物質である。
代表的な硫酸塩濃は0〜5モル濃度、好適には0.5〜
4モル濃度、例えば0.6〜3モル濃度で、最も好適に
は0.6〜1.2モル濃度である。
4モル濃度、例えば0.6〜3モル濃度で、最も好適に
は0.6〜1.2モル濃度である。
塩化物と硫酸塩との合併した濃度は少くとも1モル濃度
、例えば少くとも2モル濃度、最も好適には2.5〜4
モル濃度である。
、例えば少くとも2モル濃度、最も好適には2.5〜4
モル濃度である。
K 共電着金属
鉄及びニッケルの場合には浴の必須成分である。
これらの一方または両方は合計量で30〜150ppm
の濃度で浴に存在する。
の濃度で浴に存在する。
これらは通常それらの可溶性塩化物および硫酸塩として
導入される。
導入される。
銅、亜鉛及び鉛のような他の共電着金属は各々2 0
ppm未満の割合より好適には合計量で30ppm未満
の割合で存在していてもよい。
ppm未満の割合より好適には合計量で30ppm未満
の割合で存在していてもよい。
L 非共電着金属
これらは任意成分であるが、存在した方が好ましい成分
である。
である。
特にアルカリ金属、特に溶解度に応じて少くとも0.5
モル濃度から4〜5モル濃度までの割合のナトリウムお
よび(または)カリウムを浴中に含むのが好ましい。
モル濃度から4〜5モル濃度までの割合のナトリウムお
よび(または)カリウムを浴中に含むのが好ましい。
ナトリウムおよび(または)カリウムの存在は溶液の導
電性を増大するのを助長し、且つ均一電着性を改善する
。
電性を増大するのを助長し、且つ均一電着性を改善する
。
代表的にはナトリウムおよび(または)カリウムは最初
約2モル濃度の割合で添加するが、しかし使用中に蓄積
する傾向があるから、濃度は飽和値まで増大する。
約2モル濃度の割合で添加するが、しかし使用中に蓄積
する傾向があるから、濃度は飽和値まで増大する。
リチウムのような他のアルカリ金属、カルシウムまたは
マグネシウムのようなアルカリ土類金属、またはクロム
と共にメッキ溶液からメッキされない他の金属イオンも
存在していてもよい。
マグネシウムのようなアルカリ土類金属、またはクロム
と共にメッキ溶液からメッキされない他の金属イオンも
存在していてもよい。
このような金属の量はそれらが他の成分の存在の下で沈
殿しないならば非常に広い範囲に亘って変化できる。
殿しないならば非常に広い範囲に亘って変化できる。
これらは導電性塩の、またはホウ酸塩ギ酸塩および(ま
たは)臭化物塩(これらはメッキ溶液中にこれらのアニ
オン化学種を与えるために使用する)のそれぞれカチオ
ン種として付随的に存在する。
たは)臭化物塩(これらはメッキ溶液中にこれらのアニ
オン化学種を与えるために使用する)のそれぞれカチオ
ン種として付随的に存在する。
M 表面活性剤
これらは任意成分であるが、溶解しうる且つ有効量で存
在するのが好ましい。
在するのが好ましい。
湿潤剤と消泡剤とはメッキ技術全般にわたって使用され
、適当なこれらの例は当業者に周知である。
、適当なこれらの例は当業者に周知である。
この発明では6価クロムメッキに普通に使用される任意
の湿潤剤を使用できる。
の湿潤剤を使用できる。
しかしこの発明のメッキ溶液は6価クロムメッキ溶液よ
りはるかに酸化性は少いから、反応性のより少い型のメ
ッキ溶液で通常使用するより安価な湿潤剤を使用するの
が好ましい。
りはるかに酸化性は少いから、反応性のより少い型のメ
ッキ溶液で通常使用するより安価な湿潤剤を使用するの
が好ましい。
湿潤剤の有効性に及ぼす主たる制限はメッキ溶液中の遊
離臭素の存在により生ずる。
離臭素の存在により生ずる。
従って臭素化に対して不安定な表面活性斉、例えば大抵
の非イオン表面活性剤は推奨されない。
の非イオン表面活性剤は推奨されない。
この発明で使用する表面活性剤は代表的には英国特許第
1,368,749号に記載のようなカチオン性のもの
、または好適には例えばスルホサクシネート、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムのような8〜20個の脂
肪族炭素原子ヲもつアルキルベンゼンスルホン酸塩、ラ
ウリル硫酸ナトリウムのような8〜20個の炭素原子の
アルキル硫酸エステル塩およびラウリルポリエトキシ硫
酸ナトリウムのようなアルキルエーテルサルフエートの
ようなアニオン性のものである。
1,368,749号に記載のようなカチオン性のもの
、または好適には例えばスルホサクシネート、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムのような8〜20個の脂
肪族炭素原子ヲもつアルキルベンゼンスルホン酸塩、ラ
ウリル硫酸ナトリウムのような8〜20個の炭素原子の
アルキル硫酸エステル塩およびラウリルポリエトキシ硫
酸ナトリウムのようなアルキルエーテルサルフエートの
ようなアニオン性のものである。
もしメッキ溶液が望ましくないほどの起泡性傾向をもつ
ならば、脂肪族アルコール例えばアセチルアルコールの
ような混和性消泡剤を適宜含有させることができる。
ならば、脂肪族アルコール例えばアセチルアルコールの
ような混和性消泡剤を適宜含有させることができる。
この発明のメッキ液で使用するだめの表面活性剤の選択
は当業者の通常の能力内で容易に行いうる日常茶飯事で
ある。
は当業者の通常の能力内で容易に行いうる日常茶飯事で
ある。
通常使用する湿潤剤の量は例えば1000部当り0.1
〜10部である。
〜10部である。
この発明のメッキ溶液は本質的に上述の化学種のものか
ら構成されるべきである。
ら構成されるべきである。
しかしこの発明はこの発明のメッキ溶液と混和性で且つ
この発明の溶液によるメッキ性に重大な程度にまで不利
な影響を与えることはない他の化学種のものが少量存在
することをも排除するものではない。
この発明の溶液によるメッキ性に重大な程度にまで不利
な影響を与えることはない他の化学種のものが少量存在
することをも排除するものではない。
一般に硝酸根イオンはクロムの電着を防害するから、実
質上存在しないのが好ましい。
質上存在しないのが好ましい。
亜硫酸イオンも非常に少量でなければ曇った電着物を生
ずるから、存在しないのが好ましい。
ずるから、存在しないのが好ましい。
クロムメッキを妨害しない、或は被覆力を著しく低下さ
せることはない、或は毒性についての許容できない問題
を生ずることはない、有機または無機の他の化学種のも
のも適宜存在できる。
せることはない、或は毒性についての許容できない問題
を生ずることはない、有機または無機の他の化学種のも
のも適宜存在できる。
この発明のメッキ溶液中にどのような化学種のものが許
容できるかは簡単な試験によって容易に決定できる。
容できるかは簡単な試験によって容易に決定できる。
この発明によれば、メッキ浴は好ましく上述した仕様に
記載のように、但しメッキ溶液中に30〜1 5 0
ppmの鉄及びまたはニッケルをも含ませて造る。
記載のように、但しメッキ溶液中に30〜1 5 0
ppmの鉄及びまたはニッケルをも含ませて造る。
第二鉄イオンが最も好ましい。充分量の適当な塩例えば
塩化第二鉄または好適には硫酸第二鉄を浴調製の任意の
便宜な段階で浴に加える。
塩化第二鉄または好適には硫酸第二鉄を浴調製の任意の
便宜な段階で浴に加える。
或は鉄は浴の他の成分の任意のものと混合して導入して
もよい。
もよい。
例えば浴に必要な濃度を与えるのに充分量の鉄を不純物
として含有する硫酸第二クロムのような他の一種の浴成
分給源物質を選ぶことができる。
として含有する硫酸第二クロムのような他の一種の浴成
分給源物質を選ぶことができる。
浴液を補給するときに、鉄及びまたはニッケルを特定し
た範囲内の濃度に維持するのに充分な量で補給添加物中
に含ませるのが好ましい。
た範囲内の濃度に維持するのに充分な量で補給添加物中
に含ませるのが好ましい。
上記濃度は40〜100ppm例えば50ppmである
のが好ましい。
のが好ましい。
もし鉄及びまたはニッケルの濃度が上述の特定した濃度
を著しく越えると、メッキ欠陥を生ずる。
を著しく越えると、メッキ欠陥を生ずる。
これは浴に上述のベルギー特許明細書に記載のようなフ
ェロシアン化塩を添加することによって減少できるが、
しかし処理後に前述の諸金属の濃度をこの発明の濃度範
囲内にするのに必要なように調節することが必要である
。
ェロシアン化塩を添加することによって減少できるが、
しかし処理後に前述の諸金属の濃度をこの発明の濃度範
囲内にするのに必要なように調節することが必要である
。
次に例を挙げてこの発明を説明する。
例 1
クロム2 0g/l(クロムは市販の硫酸第二クロムか
ら供給される)、ギ酸32g/lおよび他の成分として
塩化カリウム75g/l、ホウ酸50g/l、臭化アン
モニウム10g/lおよび塩化アンモニウム90g/l
を含有するクロムメッキ溶液を前述の米国特許明細書に
記載のように調製した。
ら供給される)、ギ酸32g/lおよび他の成分として
塩化カリウム75g/l、ホウ酸50g/l、臭化アン
モニウム10g/lおよび塩化アンモニウム90g/l
を含有するクロムメッキ溶液を前述の米国特許明細書に
記載のように調製した。
メッキ溶液を調製し、0.5アンペア/lで60分間メ
ッキ後、ハルセル(Hull Cell)パネルを10
アンペアで3分間上記溶液について試験した。
ッキ後、ハルセル(Hull Cell)パネルを10
アンペアで3分間上記溶液について試験した。
0.49アンペア/cm2(400ASF)より大きい
電流密度では灰色の縞が検出できた。
電流密度では灰色の縞が検出できた。
こん跡元素についての溶液の分析は鉄15ppm、ニッ
ケル10ppm、銅および亜鉛1〜2ppmであること
を示し、これらは使用した諸成分の工業等級品に存在す
るこん跡量から生じたものである。
ケル10ppm、銅および亜鉛1〜2ppmであること
を示し、これらは使用した諸成分の工業等級品に存在す
るこん跡量から生じたものである。
鉄2 5 ppmを塩化第二鉄(FeCl3・6H2O
)(すなわち0.120g/l)として添加し、溶液を
再びハルセル上で試験した。
)(すなわち0.120g/l)として添加し、溶液を
再びハルセル上で試験した。
灰色の縞は消失し、きれいな縞のないパネルが得られた
。
。
メッキ溶液の最終分析値は鉄4 0ppm、ニッケル1
0ppmCu+Zn5ppmであることを示した。
0ppmCu+Zn5ppmであることを示した。
例 2
メッキ作動液を上述のようにして造り、メッキ溶液がニ
ッケルおよび鉄で汚れてメッキ欠陥を生ずるようになる
までメッキ製造に使用した。
ッケルおよび鉄で汚れてメッキ欠陥を生ずるようになる
までメッキ製造に使用した。
メツキ溶液の分析によりFe 110ppm,Ni 1
50ppm、Zn 25ppm、Cu 5ppmである
ことが確認された。
50ppm、Zn 25ppm、Cu 5ppmである
ことが確認された。
この溶液を金属類50ppm当り20重量/体積%のメ
ッキ溶液1l当り1mlの割合のすなわち6ml/lの
フエロシアン化カリウム(K4Fe(CN)6)で処理
した。
ッキ溶液1l当り1mlの割合のすなわち6ml/lの
フエロシアン化カリウム(K4Fe(CN)6)で処理
した。
反応が完結するまでの時間放置した後、沈殿した金属を
ろ別し、溶液を再び分析した。
ろ別し、溶液を再び分析した。
結果はFe20ppm、Ni15ppmであり、これら
の金属が事実上完全に除去されたことを示した。
の金属が事実上完全に除去されたことを示した。
ハルセルパネルは高電流密度でこん跡の灰色の縞模様が
生成し始めたことを示し、溶液中でメッキした工片は非
常に高電流密度のところでわずかに灰色の外観を示した
。
生成し始めたことを示し、溶液中でメッキした工片は非
常に高電流密度のところでわずかに灰色の外観を示した
。
25ppmの鉄(FeCl3・6H20として)を電解
液に加えれば、灰色の縞及び灰色の汚点は直ちに消失し
た。
液に加えれば、灰色の縞及び灰色の汚点は直ちに消失し
た。
その後補給溶液に鉄を加えることによって(ニッケル+
鉄)の濃度を40〜100ppmに保った。
鉄)の濃度を40〜100ppmに保った。
この発明は3価クロム電気メッキ浴の成分を適当な塩の
添加により規則的に補給することから成る上記メッキ浴
を維持する方法において、塩化第二鉄または硫酸第二鉄
のような、鉄及びまたはニッケルを上記浴に添加し、該
浴中で上述の金属類の濃度を30〜150ppmに維持
することを特徴とする、3価クロム電気メッキ浴の維持
方法、ならびに過剰の鉄、ニッケル、銅、亜鉛および(
または)を含有する3価クロム電気メッキ浴に水溶性フ
エロシアン化塩を加えることから成る上記メッキ浴を維
持する方法において、上記塩の量が鉄及びまたはニッケ
ルの合計濃度を30〜150ppmの値(但し、亜鉛お
よび銅の合計量は20ppm未満で、鉄及びまたはニッ
ケルの合計量は30ppmより大である)に減少させる
のに充分なだけの量であることを特徴とする、3価クロ
ムメッキ浴の維持方法も含むものである。
添加により規則的に補給することから成る上記メッキ浴
を維持する方法において、塩化第二鉄または硫酸第二鉄
のような、鉄及びまたはニッケルを上記浴に添加し、該
浴中で上述の金属類の濃度を30〜150ppmに維持
することを特徴とする、3価クロム電気メッキ浴の維持
方法、ならびに過剰の鉄、ニッケル、銅、亜鉛および(
または)を含有する3価クロム電気メッキ浴に水溶性フ
エロシアン化塩を加えることから成る上記メッキ浴を維
持する方法において、上記塩の量が鉄及びまたはニッケ
ルの合計濃度を30〜150ppmの値(但し、亜鉛お
よび銅の合計量は20ppm未満で、鉄及びまたはニッ
ケルの合計量は30ppmより大である)に減少させる
のに充分なだけの量であることを特徴とする、3価クロ
ムメッキ浴の維持方法も含むものである。
例 3
0.49アンペア/cm2(400ASF)よシ大きい
電流密度でのハルセル試験で灰色の縞を示した例1の鉄
15ppm及びニッケル10ppmを含むメッキ液に塩
化ニッケルとしてニッケル25ppmを添加した。
電流密度でのハルセル試験で灰色の縞を示した例1の鉄
15ppm及びニッケル10ppmを含むメッキ液に塩
化ニッケルとしてニッケル25ppmを添加した。
得られたメッキ液をハルセルで再試験したところ、灰色
の縞は消失し、縞のないきれいなパネルが得られた。
の縞は消失し、縞のないきれいなパネルが得られた。
メッキ液の最終分析値は鉄15ppm、ニッケル35p
pm、銅及び亜鉛合計量5ppmであった。
pm、銅及び亜鉛合計量5ppmであった。
Claims (1)
- 1 3価クロム0.1モル〜1.2モル、3価クロム1
モル当り0.5モル〜3モルのギ酸塩またはギ酸塩と酢
酸塩との混合物のようなカルボキシレート、6価クロム
の生成を防止するのに有効量の臭化物、メッキ浴に緩衝
作用を呈するのに有効量のホウ酸塩、ゼロないし飽和量
までの硫酸塩及び/または塩化物、ゼロないし飽和量ま
でのナトリウム及び/またはカリウム、0.1モルない
し飽和量までのアンモニウム、及びゼロないし飽和量ま
での表面活性剤からなる本質的3価クロム電気メッキ水
性浴において、メッキ浴が可溶性化合物として添加した
鉄及びニッケルの一方または両方を全部で30〜150
PPm含むことを特徴とする、3価クロム電気メッキ水
性浴。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7595/76A GB1544833A (en) | 1975-12-18 | 1975-12-18 | Chromium electroplating |
| GB759576 | 1976-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5292834A JPS5292834A (en) | 1977-08-04 |
| JPS586791B2 true JPS586791B2 (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=26241543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15101976A Expired JPS586791B2 (ja) | 1975-12-18 | 1976-12-17 | 3価クロム電気メッキ水性浴 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586791B2 (ja) |
| AU (1) | AU510617B2 (ja) |
| BR (1) | BR7608496A (ja) |
| DE (1) | DE2657012C2 (ja) |
| ES (1) | ES454411A1 (ja) |
| IT (1) | IT1074402B (ja) |
| MX (1) | MX145885A (ja) |
| NL (1) | NL183955C (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008050034B4 (de) * | 2008-10-01 | 2013-02-21 | Voestalpine Stahl Gmbh | Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Chrom und Chromlegierungen |
| US7780840B2 (en) * | 2008-10-30 | 2010-08-24 | Trevor Pearson | Process for plating chromium from a trivalent chromium plating bath |
| JP5517164B2 (ja) * | 2010-10-12 | 2014-06-11 | 奥野製薬工業株式会社 | バレルめっきによる3価クロムめっき方法 |
| EP3665317B1 (en) | 2018-10-19 | 2020-12-09 | ATOTECH Deutschland GmbH | A method for electrolytically passivating a surface of silver, a silver alloy, gold, or a gold alloy |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1455580A (en) * | 1973-12-13 | 1976-11-17 | Albright & Wilson | Electrodeposition of chromium |
-
1976
- 1976-12-09 AU AU20425/76A patent/AU510617B2/en not_active Expired
- 1976-12-13 MX MX16737776A patent/MX145885A/es unknown
- 1976-12-15 NL NL7613913A patent/NL183955C/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-16 DE DE19762657012 patent/DE2657012C2/de not_active Expired
- 1976-12-17 IT IT7001576A patent/IT1074402B/it active
- 1976-12-17 BR BR7608496A patent/BR7608496A/pt unknown
- 1976-12-17 JP JP15101976A patent/JPS586791B2/ja not_active Expired
- 1976-12-18 ES ES454411A patent/ES454411A1/es not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7613913A (nl) | 1977-06-21 |
| DE2657012A1 (de) | 1977-06-30 |
| NL183955B (nl) | 1988-10-03 |
| BR7608496A (pt) | 1977-12-20 |
| JPS5292834A (en) | 1977-08-04 |
| NL183955C (nl) | 1989-03-01 |
| MX145885A (es) | 1982-04-19 |
| IT1074402B (it) | 1985-04-20 |
| AU510617B2 (en) | 1980-07-03 |
| ES454411A1 (es) | 1977-12-01 |
| DE2657012C2 (de) | 1986-07-24 |
| AU2042576A (en) | 1978-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3954574A (en) | Trivalent chromium electroplating baths and electroplating therefrom | |
| US4054494A (en) | Compositions for use in chromium plating | |
| CA1267631A (en) | Trivalent chromium electrolyte and process employing vanadium reducing agent | |
| US5196109A (en) | Trivalent chromium electrolytes and plating processes employing same | |
| CA1132940A (en) | Electroplating solution including trivalent chromium, formate, and reducing agent | |
| US4053374A (en) | Chromium electroplating baths | |
| US4157945A (en) | Trivalent chromium plating baths | |
| US4432843A (en) | Trivalent chromium electroplating baths and processes using thiazole addition agents | |
| US3775264A (en) | Plating copper on aluminum | |
| US4543167A (en) | Control of anode gas evolution in trivalent chromium plating bath | |
| JPS586791B2 (ja) | 3価クロム電気メッキ水性浴 | |
| US2750337A (en) | Electroplating of chromium | |
| US5294326A (en) | Functional plating from solutions containing trivalent chromium ion | |
| US2181773A (en) | Brass plating | |
| USRE29749E (en) | Trivalent chromium electroplating baths and electroplating therefrom | |
| US5176813A (en) | Protection of lead-containing anodes during chromium electroplating | |
| US4439285A (en) | Trivalent chromium electrolyte and process employing neodymium reducing agent | |
| KR800001242B1 (ko) | 크롬 전기도금액 조성물 | |
| JPS5887291A (ja) | クロム電気メツキ液 | |
| US3351555A (en) | Chromic acid-sulfuric acid solutions containing a mercuric ion catalyst for dissolving of copper and its alloys | |
| EP0088192B1 (en) | Control of anode gas evolution in trivalent chromium plating bath | |
| CA1121300A (en) | Chromium electroplating | |
| FI62347B (fi) | Galvaniseringsbad | |
| CA1111369A (en) | Electroplating chromium and its alloys | |
| US4089754A (en) | Electrodeposition of nickel-iron alloys |