JPS6038066A - クロムメツキの防蝕方法 - 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】 本発明は、不飽和ポリエステル樹脂でクロムメッキされ
た金属を表面処理するクロムメッキの防蝕方法に係る。

従来から、金属材料表面の摩擦係数を低下させ、かつ表
面硬度を向上させ、耐摩耗性等の機械的性質を向上させ
る目的で金属材料の表面にクロムメッキを行う方法が周
知である。また、クロムメッキされた金属は、耐蝕性、
美観にす一、、、−、−＋＋、、、、１．．．＋＋ノＡ
ｙＷｚＬｙＩＡミ＋Ｑ−薯一＞５１！・・１イ１ｘ２、
−クロムメッキは、逆常無水クロム酸を主成分としたサ
ージェント浴、ケイ弗化浴の３０〜７５℃の液温下、金
属材料の一平方デシメートル当９３０〜／乙θＡの電流
密度で電気メッキを行う方法が多用されている。しかし
ながら、クロムメッキは、電気分解によって発生した水
素ガスまたは被覆クロム膜の残留応力に起因する避は難
い欠陥を有している。

例えば、工業用クロムメッキは、金属材料の機械的性質
を向上させるが、一般的に多数のピンホール（約乙ｏｏ
ｏ個／　ｃｎｉ　）やクラック（約３００個／ｃｍに交
差）が存在し、　これを通して外気または水分が金属材
料の素地に到達し錆発生の原因となっており、耐蝕性を
悪化している。また、一旦錆が発生するとそれがメッキ
表面に流れ出し、これが一点の錆であっても大部分が錆
びているように視認され、著しく外観を損ねている。

錆の発生を防ぐために、クロムメッキに先だって銅メッ
キやニッケルメッキを施こし、次いで薄くクロムメッキ
を施こす、いわゆる装飾クロムメツキ法が採用されてい
る○該゛メッキ方法は、クロム層が薄いために表面硬度
が低く、傷がつき易くなり、傷がつくとその部分から錆
が発生した９、メッキが剥れ易くなる。耐傷付性向上の
ために銅メッキ層やニッケルメッキ層上にクロムを厚く
メッキすることも考えられるが、該方法ではコストがあ
がり、装飾メッキ材としては適当でない。また、との方
法は銅−クロム、ニッケルークロム、銅−ニッケルーク
ロム等の性質の異なる金属の多層メッキになるため、メ
ッキ完了後の製品、またはその使用中にメッキが剥離す
る現象が起る。

また、近年、機械的性質と高耐蝕性をもつ工業用クロム
メッキの需要が激増し、金属材料表面上に７０μｍ厚以
上のニッケルメッキを施こした後７０μｍ厚以上のクロ
ムメッキを施こす方法があるが、ニッケルメッキ層及び
クロムメッキ層の内部応力が高くにニッケル３　、５　
／　Ａ　Ｋｇ／ｃａ。

クロム１０，０ＯＯＫり／ｃｄ　）、しかも当該応力が
相違しすぎるだめに、メッキ加工中のメッキ層に、ハガ
レ、フクレ、割れ等の現象が発生し易く、メツキネ良品
が多くなり、さらにメッキ工程が長くなるためにコスト
高になってしまう。

本発明者らは、クロムメッキ時の発生水素ガスまたは残
留応力に起因する避は難い欠陥、すなわち、ピンホール
やクラックが生じてもクロムメッキ層を不飽和ポリエス
テル樹脂で表面処理を行うことにより、ピンホールやク
ラックに該樹脂成分が侵入してピンホールやクラックを
埋め、金属材料の素地から外気及び水分等を遮断し、延
いては錆の発生を防止でき、銅メッキ、ニッケルメッキ
等により銅やニッケルの下地を設ける必要がなくなり、
メッキ層のノ・ガレ、フクレ、割れ等の発生を防止でき
て従来の欠陥をすべて解決し、さらにはメッキ工程をも
短縮、簡略化できることを見いだし本発明を完成するに
到った。

すなわち、本発明の目的は、クロムメッキによって生ず
るクロム層のピンホールやクラックに起因する金属材料
の腐蝕を防止することのできるクロムメッキの防蝕方法
を提供するにある。

しかして、本発明の要旨は、クロムメッキされた金属の
表面に、不飽和ポリエステル樹脂を塗着処理した後硬化
させることを特徴とするクロムメッキの防蝕方法に存す
る。

本発明の詳細な説明する。

本発明方法に用いる不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和
二塩基酸と二価アルコールの縮合反応によって得られる
樹脂（以下ペースレジンという）にビニルモノマーを溶
解した熱硬化性樹脂であって、ベースレジンの主鎖には
不飽和基が含まれ、これとビニルモノマーが共重合反応
を起こして架橋するものをいい、ベースレジンの縮合反
応時に飽和二塩基酸や一価アルコールを存在させてもよ
い。原料の選択により種々の性能をもった不飽和ポリエ
ステル樹脂が得られ、この樹脂はほとんど無色に近い透
明な低粘度（３〜ス０ポイズ）の液体であり、有機過酸
化物を加えることにより加熱硬化し、さらに促進＊Ｊｌ
−ｔ−＋Ｉ＋４１し）小折輛中１１Δ屋薗トイ畳泊イネ
と呑の時間にゲル化から硬化させることができる。

不飽和ポリエステル樹脂の製造に用いる原料としては、
不飽和二塩基酸成分として主に無水マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸等の少なくとレンゲリコール、ブチレン
グリコール（／４−ブチレングリコール、／、３−ブチ
レングリコール、／、２−ブチレングリコール）、ネオ
ペンチルグリコール、ベンタンジオール、ヘキサンジ、
、レ オール、ビスフェノールシオキエチルｘ　−ｆ　／ｌ／
等の少なくとも一種が用いられる。また、飽和酸として
は、例えばアジピン酸、無水フタル酸、インフタル酸、
テトラクロロ無水フタル酸、３、乙−エンドジクロロメ
チレン・テトラクロロフタル酸（ヘット酸）１．？、Ａ
＝エンドメチレン・テトラヒドロ無水フタル酸（無水ナ
ジック酸）等が、−価のアルコールとしては例えばλ−
エチルヘキサノール等が用いられる。ベースレジンの縮
合反応は、触媒の存在下または不存在下に実施される。

不飽和二塩基酸成分と二価アルコール成分の使用割合は
、前者が’１Ｏ−ＡＯモル係、後者がＡ　Ｏ−１’　０
モルチの範囲内であ゛るのが望ましい。

本発明方法に用いる。不飽和ポリエステル樹脂は、特に
、例えば無水マレイン酸とジエチレングリコールを／：
／、０３モル比で縮合したり、無水マレイン酸７モル比
トシ、ｒ−チレンクリコール０、弘モル、ネオペンチル
グリコール０１９モル及び／、ターブチレングリコール
０．２モルからなる混合アルコール八〇Ｓモル比で縮合
したベースレジンを用いるのが好ましい。勿論、不飽和
二塩基酸及び多価アルコールの使用量は上記範囲に限定
されるものではなく、必要に応じ飽和二塩基酸または７
価アルコールとともに適当範囲量で配合して縮合しても
よい。

不飽和ポリエステル樹脂の一成分であるビニルモノマー
ハ、例えばスチレン、オルトクロルスチレン、ジアリノ
？７タレート、トリアリルシアヌレート、メチルメタク
リレート、ジアリルベンゼンホスホネート等が用いラレ
、ベースレジンの溶剤または稀釈剤として作用するほか
、ベースレジンの架橋剤として作用する。

不飽和ポリエステル樹脂中のベースレジンとビニルモノ
マーの混合割合は、前者がスθ〜ｇｏ重量係、好ｉしく
は３０〜り０重量％、後者がｇθ〜２０重量％、好まし
くは７０〜３０重量係からなっているのが望ましい。ま
た、不飽和ポリエステル樹脂は、ベースレジンおよび／
まだはモノマーの保管、輸送時における重合を防止する
だめにハイドロキノン等−の重合防止剤、耐候安定剤、
紫外線吸収剤、着色剤等各種の添加剤を含有せしめても
よい。

本発明方法は、不飽和ポリエステル樹脂をクロムメッキ
された金属表面に塗着して、クロムメッキ層に生じたピ
ンホールまたはクラックに浸透させ、次いで該樹脂を硬
化させる、いわゆる金属の表面処理にある。クロムメッ
キされた金属の表面処理を行うには、まずクロムメッキ
された金属のクロム層表面に不飽和ポリエステル樹脂を
、必要に応じ硬化触媒、さらには硬化促進剤を配合した
後、ハケ塗シ、スプレー、浸漬、加圧浸透、真空加圧等
の方法によって塗着し、クロムメッキ層に生じたピンホ
ールまたはクラック中に不飽和ポリエステル樹脂を浸透
させ、常温放置、紫外線照射、加熱等の方法によって不
飽和ポリエステル樹脂を硬化させる。硬化触媒は、通常
過酸化物が使用され、例えば加熱硬化触媒としてターシ
ャリブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオ
キサイド、等が挙げられ、常温硬化触媒としてはメチル
エチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオ
キサイド、ジクミルパーオキザイド等があげられ、これ
ら触媒はナフテン酸コバルト等の硬化促進剤とともに使
用するのが好ましい。硬化触媒の使用量は、不飽和ポリ
エステル樹脂に対しＯ，Ｓ〜３．０重量係程度の範囲が
適当である。

クロムメッキされた金属表面処理をさらに具体的に説明
する。例えば、厚さ３μｍ以上にクロムメッキされた金
属材料を加熱炉で７２θ±／θ℃の温度で７５〜３０分
間予熱し、電気メツキ中に発生した水嵩ガスまたはクラ
ック中の水分を除去する。次いで金属材料の温度が４０
十／Ｑ℃になるまで空冷した後、予め硬化触媒を加えて
調製した不飽和余す“エステル樹脂をクロムメッキ層に
塗着し、クロム層のピンホール、クランクに浸透させ、
−該金属材料を加熱炉で７３−θ十１０℃の温度で／：
１０分間以上加熱して不飽和ポリエステル樹脂を硬化さ
せる。もし、クロムメッキ層のピンホールまたはり２ツ
クが通常の金属材料より多い場合、不飽和ポリエステル
樹脂を前述の第１層を塗着、浸透した後／２θ十７０℃
で、？ｏ分間加熱し、材料温度が降下しない内に不飽和
ポリエステル樹脂を再度塗布して１５０十７０℃の温度
で／、２０分間再加熱する。なお、水素脆性除去を要す
る焼入した不銹鋼、高炭素鋼（８１１００以上）で硬度
ＲＣ’ＩＯ以上の材料は、／９θ±７ｔ℃でｉｇｏ分以
上の条件で加熱して水素脆性除去後に上述手順にしたが
つそ不飽和ポリエステル樹脂を塗着、硬化する。

硬化完了した金属材料は、クロム層表面に薄いポリエス
テルの樹脂被膜が形成されているので、パフ研摩等の研
摩材等で樹脂被膜を研摩剥離除去する。

本発明方法によれば、クロムメッキにおいて不可避のク
ロム層のピンホールやクラックに不飽和ポリエステル樹
脂が浸透し、ピンホール及びクラック中で固化しクロム
層のピンホールやクラックを完全に埋めるので、金属材
料の素地を外気や水分から完全に遮断し、錆の発生を長
期間にわたって防止すると七ができる。また従来の錆発
生防止の銅メッキ、ニッケルメッキによる下地作りの構
成が不必要となり、金属材料のメッキ工程が大幅に短縮
、簡略化されるとともに、銅メッキ、ニッケルメッキ等
で生じていた廃水の処理がなくなり、公害の防止にも役
立つ。さらにはニッケル、銅等の残留応力の異なる下地
層がなくなるのでメッキ層のハガレ、フクレ、割れ等の
現象が皆無になり工業的利用側以下に本発明を実施例に
て詳述するが、本発明は、その要旨を超えない限シ以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例／ 無水マレイン酸７モル及びジエチレングリコール、／、
Ｑ−−フチレンゲリコール、ネオペンチルグリコール（
モル比　０．’ｌ　：　０．２　：　０．グ）からなる
アルコール八〇５モルを縮合してベースレジンを製造し
た。

該ベースレジンにスチレンモノマーヲ添加稀釈し、前者
がり左重量係、後者が、ｔ５重量係になるように不飽和
ポリエステル樹脂を調製した。

使用時には、ターシャリブチルパーオキシベンゾエイト
を添加した。

別途複数の低炭素鋼（ｓ／ｌａ）外径／２．タグ×長さ
２００ｒｒａｎの金属材料表面に、無水クロム酸２　ｊ
　０１１／ｌ　、硫酸コ、５　ｇ／ｌ　、三価クロム３
９／ｌの組成を有するサージェント浴で、メッキ条件、
ｔ５℃、電流密度！；ＯＡ／平方デシでクロム層厚さ、
２０１１ｍにクロムメッキし、クロムメッキ金属材料と
した。

クロムメッキ金属材料を７２ｇ℃で２０分間予熱した後
ｔ　ｏ′Ｃｉで空冷し、次いで前述の不飽和ポリエステ
ル樹脂を均一にハケ塗シし、クロムメッキ層に存在する
ピンホールやクランクに浸透させた後加熱炉でｉｓｏ℃
でコ時間加熱し不飽和ポリエステル樹脂を硬化させた。

クロム層表面に固着したポリエステル樹脂被膜を除くだ
めにパフ研摩を行い、クロム層を露出さぜ、これを耐蝕
試験用サンプルとした。

耐蝕試験法は、ＪＩＳ　Ｈｇ９０．２−１９ｇ、２に準
拠した２’ｌＯ時間連続の塩水噴霧試験とした。

なお、比較のため不飽和ポリエステル樹脂を塗布しない
サンプルについても併せて行った。

その結果を第１表に示す。

実施例２ 無水マレイン酸１モル及びジエチレングリコール八〇Ｓ
モルを縮合し、てベースレジンを製造し、これに重量割
合でベースレジン含量がＳθチになるようにメチルメタ
クリレートを混合し不飽和ポリエステル樹脂を調製した
。

この不飽和ポリエステル樹脂について実施例／と同様の
方法にて耐蝕試験を行ったところ、；ｔｌｌｏ時間塩水
噴霧後のレイティング扁はすべてｑ、ｇ以上の値を示し
だ。

特許出願人　三菱モンサント化成株式会社萱場工業株式
会社 代　理　人　弁理士長香川　− （ほか７名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　クロムメッキされた金属の表面に、不飽和ポリ
   エステル樹脂を塗着処理した後硬化させることを特徴と
   するクロムメッキの防蝕方法。
2. （２）不飽和ポリエステル樹脂の硬化後ノく７かけを行
   う特許請求の範囲第１項記載のクロムメッキの防蝕方法
   。