JPS60245797A - 非水溶媒系電気メツキ液およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属元素の１種類以上全含有する錯塩、非水溶
媒に溶解する電解質と残部が非水溶媒からなる非水溶媒
系電気メツキ液およびその製造法に関するものである。

（従来の技術） チタン、ジルコニウム、クロム、コバルト、ニッケルな
どの金属は耐食性、耐熱性を有し、甘だ亜鉛、スズなど
は優れた耐食性を有する元素として知られている。１−
かしこれらの金属は鉄鋼材料などに比較して極めて高価
であるためにその特性を十分発揮させていない。この特
性を有効に発揮させるだめの方法と］２て下記の方法な
どが検討されている。

（ａ）　水溶液による電気メツキ法（％開昭５２−３５
１３１号公報）。

（ｂ）　溶融塩浸漬法および溶融塩電気メツキ法。

（Ｃ）　気相付着法（特開昭５１−８１７０３号公報）
０など多くの方法が検討され一部実用化されているよう
である。しかし、チタン、ジルコニウムなどの金属およ
び合金系の電気メッキに関する検討も多方面で行なわれ
、また非水溶媒系の一メッキ法も検討されている様であ
るが実用化された技術はないようである。その最も重要
な理由と［〜でハ、チタン、ジルコニウム、クロム、コ
バルト、ニッケル、亜鉛、スズなどの安定な錯塩を作る
ことが困難であったことなどが考えられる。

（発明の目的） そこで、本発明者は多目的の電気メッキができる電気メ
ツキ液の研究を行い新規な電気メツキ液とその製造法を
開発した。

すなわち、本発明は、チタン、ジルコニウム、クロム、
コバルト、ニッケル、亜鉛、スズなどメッキ液とその製
造法を提供することを目的とする。

本発明が従来の電気メツキ液と異なる点は、多目的のメ
ッキが可能になったこと、たとえば従来困難であったチ
タン、ジルコニウムなどの単独あるいは褌合メッキが可
能になったこと、白金などの貴金属のメッキに適用でき
ること、炭素繊維などの導電性のものにメッキできるこ
と、さらＫはステンレス鋼などの金属材料を電解１２て
電気メツキ液と（〜で、ステンレス成分のメッキが可能
になったことなどＣある。

（発明の構成） 本発明は、材料表面に金属元素の１種類以上を含有する
皮膜を形成するために使用する非水溶媒系電気メツキ液
とその製造法を提供するものである。

本発明の非水溶媒系電気メツキ液は、金属元素の１種類
以上を含有する錯塩０．０１　ｗｔ％以上、非水溶媒に
溶解する電解質０１０５〜１０　ｗｔ％、残部が非水溶
媒からなり、その製造法は、純金属もしくは合金からな
る金属材料を陽極と１２、有機酸類、ｒ′ｉｆ２無水物
類、アミン類およびβ−ジケトン類から選択された１種
以上の化合物０．０５ｗｔ％以上、非水溶媒に溶解する
電解質０．０５〜ｌＱｗｔ％、残部が非水溶媒からなる
非水溶液−中で、−２５０ｍＶｖｓ　ＳＣＥ以上の電位
で電解を行って、前記金属材料を構成する金属元素と有
機酸類、酸無水物類、アミン類、β−ジケトン類との錯
塩を形成させる方法である。

本発明で対象となる金属元素としては、元素の周期表に
おける■族のＴｉ　、　Ｚｒ％Ｈｆ１Ｓｎ、　Ｖ族の■
、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍ〜■族（Ｄ　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｍｎ、
　Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉ、Ｐｄ、　Ｐζｌｂ〜■ゎ族の
Ｃ妹Ａｇ、　ＡスＺへＣｄなどである。

これらの金属元素と安定な錯塩を形成する化合物で、本
発明の目的を達成できるものと１〜で・有機酸類、酸無
水物類、アミン類、β−ジケトン類などが有効であり、
有機酸類ではマレイン酸、こはく酸、乳酸、くえん酸な
ど、酸無水物では無水マレイン酸など、アミン類などで
はトリエタノールアミン、ジェタノールアミン、モノエ
タノールアミンなど、β−ジケトン類ではアセト酢酸メ
チル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン、サリチル
酸メチル、メチルマルトール、エチルマルトールなどが
実用的であるが、それ以外の安全な錯塩を形成する化合
物も使用できる。これらの化合物の選択された１種以上
’ｅ　０．０５　ｗｔ％以上含有していればよく、目的
に応じて濃度を変えることができる。

なお、０．０５ｗｔ％以下では錯塩形成能力が低く、過
剰な電解全行うと沈殿が生じる場合があるので０．０５
　ｗｔ％以上の濃度が好−１′１．い。また、これらの
化合物と金属元素の錯塩の濃度と（〜てはｏ、　ｏ　ｉ
　ｗ贈以上であればメッキにエリ皮膜を形成するこ′と
ができた。しかし、０．０１ｗｔ％以下ではメッキ時間
も長時間を要Ｌ　、均一なメッキ皮膜を得ることが困難
であった。

非水溶媒に溶解する電解質は電気メッキおよび電気分解
を行うときの電解質であって、電解を行なう際に導電性
を付与するものであり、塩化リチウム、四アルキルアン
モニウムハライド（Ｒ４ＮＸ：　Ｒ＝　ＣＨ３−１Ｃ２
Ｈ５−１Ｃ３Ｈ，−１Ｃ４Ｈ８−１Ｘ　＝　０７１．　
Ｂｒ、　■）などが適しているが、それ以外の非水溶媒
に溶解する電解質も使用できる。

塩化リチウム、四アルキルハライド類は一般に使用する
上で安全性も高く、含水量の少ないものが入手可能であ
り、本発明には適している。

よお、塩化リチウムおよび四アルキルアンモニウムハラ
イドを一種だけでも、また二種以上を混合添加しても目
的は達成できる。電解質の濃度としては０．０５〜ｌＱ
ｗｔ％添加すれば目標のメッキおよび電解を行うことが
できるので、十分である。

非水溶媒については、水分の含有量が少ない非水溶媒で
あれば何れの溶媒でも可能であるが、＝般的ｎ溶媒とし
てのメチルアルコール、エチの水分が存在すると分解（
２沈殿する錯塩もあり好ましくない。

そこで、非水溶媒としては水分量が少なく、入手シ易イ
メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−ヘキサンな
どが好ましい。

つぎに電気分解によって電気メツキ液を製造する条件な
どについて説明する。金属元素および電解メッキ液を作
るための化合物、電解質および非水溶媒については前述
したとおりである。

錯塩を形成させるだめの純金属もＬ　＜は合金からなる
金属材料は市販されている材料でよく、形状などは目的
に応じて板状、棒状などでよい。

これらの材料を陽極として、陰極には白金などの耐食性
の材料たとえば導電性のある黒鉛などでもよく、さらに
メッキを目的と１〜だ材料を使うことができる。電解す
るときの液組成は前述した錯塩形成化合物、電解質およ
び非水溶媒からなり、これらの溶液中で、目的の金属お
よび合金によって電位はそれぞれ異なるが、−２５０ｍ
Ｖｖｓ　ＳＣｉパ以上の電位で電気分解を行うことによ
り目的の電気メツキ液を作ることができる。

この電気メツキ液を用いて皮膜全形成させたい材料を陰
極と（７て−３００＋ｎｖｖｓ　５ＣＦ−以下の電位で
メッキを行えば材料表面には電気メツキ液中の錯塩から
生成する金属を含む皮膜ができる。

これらの皮膜はメッキする金属特性に工って異なるが、
耐食性、耐熱性、表面清浄性のよいものが得られる。な
よ、・、前述ｌまたように二段階の電解を行わないで一
度の電解によりメッキ液の製造とメッキを同時に行うこ
ともできる。

メッキ液の製造にあたっては、前述のように電気分解に
よって得られたメッキ液に、錯塩と１、で存在する他の
金属元素のものを添加して複合系もしくは合金メッキ液
とすることもできる。

、また、それぞれの金属を電解し、得られた金属の錯塩
を含む非水溶媒溶液を混合して目的の組成の電気メツキ
液を作ることもできる。

（実施例） さらに本発明が実用的であること全実施例によつ−Ｃ説
明する。第１表にチタン、ジルコニラ陽極として電気分
解を行い、電気メツキ液を製造した後、この電気メツキ
液を使用し、−１３００ｍＶｖｓ　５ＣＥＩ：の電位で
炭素鋼の表面などに皮膜全形成させた結果を示した。

（発明の効果） 本発明の非水溶媒溶液気メッキ液およびその製造法は、
多くの金属材料、炭素繊維などの導電性゛のある材料に
耐食性、耐熱性、表面清浄のよい皮膜を形成することが
でき、それぞれの金属および合金などの優れた特性を生
かすことができる。生成した皮膜は金属の種類により結
晶性の良いものから非晶質のものも存在する。特に本発
明はチタン、ジルコニウムなどの従来困難であった元素
のメッキが可能となったことなど多くの金属材料の性能
向上に寄与するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属元素の１種類以上を含有する錯塩０．０１ｗｔ
   ％以上、非水溶媒に溶解する電解質０．０５〜ｌ　Ｑ　
   ｗｔ　％、残部が非水溶媒からなる非水溶媒電気メツキ
   液。 ２　純金属もＬ　＜は合金からなる金属材料を陽極と１
   ７、有機酸類、酸無水物類、アミン類およびβ−ジケト
   ン類から選択された１種以上の化合物Ｑ、Ｑ　５　ｗｔ
   ％以上、非水溶媒に溶解する電解質０．０５〜ｌＱｗｔ
   ％、残部が非水溶媒からなる非水溶液中で＜、　−’ｌ
   、　５　Ｑ　ｍＶｖｓｓｃＥ以上の電位で電解を行って
   、前記金属材料を構成する金属元素と有機酸類、酸無水
   物類、アミン類、β−ジケトン類との錯塩を形成させる
   ことを特徴とする非水溶媒系電気メツキ液の製造法。