JPS61501459A - 選択的ニッケル剥離合成物および剥離方法 - 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】 本発明は種々の金属基材からニッケル、ニッケル合金およびニッケル反応生成物 をＡ−１１ｄすることに関し、特に、下にある基材を損傷することのないこれら ニッケル被覆の選択的除去のための新規な剥離合成物およびそれについての方法 に関する。

背景波付 選択的金属−ｊ離は多くの工業的製造工程において最も普及した工程の１つであ る。通常、剥４は一般的なオーバーホール、特定被覆の再生に洋う作業、不完全 めっき部分の再生、または金属被覆の修復のいずれかの一部をなす。オーバーホ ール工程は、高性能な航を桟用エンジン部品の場合のように、埴ｊ離されるべき 特殊な製品が格別に高価であるとき、経済的に利用できる。また、不完全めっき はめっき部分のある程度の部分に通例生じ、不完全部から基礎金属に、不適当な 洗浄、種々の洗浄およびめつきｍＲの流出を引起す基材の過大な人、不純物そし て人的間違いを生ずる。

荷に製造業に関する一分野は電解ニッケルおよび低りｙ　（ｌｏｗ　ｐｈｏｓｐ ｈｏｒｏｕａ　）無電解ニッケル被覆を軟鉄（ｍ１ｌｄ　ｆｅｒｒｏｕｓ　）　 （例えば、Ａ）基材から選択的剥離することである。この工程のために、その次 の再積層加工時に、水泡、不連続めっき、模様状の仕上りおよび寸法変化を生じ てしまうので被覆の全部、例えば、９９チ以上、を取シ除く必要がある。リン酸 を含む層性剥離剤は迅速でありかつ鋼基材を腐食（ａｔｔａ−ｃｋ）　ｌ、ない が、しかしながら剥ぎ取り中、ニッケルの約９５チが除去されたのちに、電位が 鋼面とその面に残ったニッケルとの間に生じそしてその部分は不動態および剥離 停止となる。２工程処理が通常用いられており、それは、リン酸剥離の後に、ア ルカリ性剥離剤で残されたニッケル、ｔｉ榎を取り除くよう行われる。

２工程処理は非能率的でありそしてアルカリ性剥離剤による余分な処理問題が増 加される。

別の重要な工業上の適用はニッケルーベース（ｎｌ−ｃｋｅｌ−ｂａｓｅ　）ジ ェットエンジン部品からの反応生成被覆の選択的廖ｊ雁である。これらの被覆は 一般的に、スルフィド化ニッケル生成物（ｐｒｏｄｕｃｔ　）として矧られかつ 部品の点検を可能にするよう取外さねばならない。

、剥離の特有な方法は通常ａ１離されるべき金属（または複数の金属）、基謎部 分の基材の材質、廃棄物処理条件および利益率によって決められる。従来技術で は、ニッケルおよびニッケル化合物肢覆をその下にある金属基材から選択的に除 去する試みにおいて櫨々の化学的および機域的方法を共に用いているが、しかし ながらそれらは多種の理由によって不満足であることが判明した。ジェットエン ジンスターターのような櫨密な機械部品への偵協、特に、硬い被覆のピンボール にょシ生ずる基礎金属への凹みの形成と同様に、金属基材に生じうる大きな寸法 変化は加圧送ｘ、ｉｉＱ工具を用いる方法および電解；ｉｌｌ　雌でしばしば発 生する。

低い金属剥離率、低い作用温度での一般的な無用性、有毒なシアン化物を含む浴 液の取扱いおよび処理、そして使用済液の壇Ｊｌ処理は周知の化学的方法から発 生する問題である。例えば、アメリカ合衆国特許第６３６５４０１号は、ニトロ 置換率炭素原子４式（ｎｉｔｒ。

−５ｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ　ｍｏｎｏｎｕｃｌｅａｒ　ｃａｒｂｏｃｙｃｌｉｃ 　）芳香族化合物の水成４孜、ニッケルイオンのための錯化剤、約＆８以上のｐ Ｈを維持するためのアンモニウムイオンそして−２の酸化状態にイオウイオンを 水成溶液に与えるイオウ化合物さらなる基謎金属吻からニッケルをａ１屯する浴 を開示している。別のニッケル化学的剥離剤がアメリカ合衆国特許第３７１７５ ２０号に示されており、それはニトロ置換芳香族化合物、イオウ元素、アルカリ ・リン酸塩、アルカリ塩化物、アルキ液である。過酸化水素−９だ酸混合物がプ リント回路基板の鋼を腐食用としてアメリカ合衆国特許第３２９６０９６号、同 第４１３０４５５号および同第４１７４２５６号に開示されている。この過酸化 水素と組合わされた硫酸を使用することはその実験ｉ＄Ｊ　Ｋ示されているよう に軟鋼からニッケルを剥離するには不適当であることを証明している。

発明の開示 ＫＮニッケル、例えばリンフ％以下の低リン無電解ニッケルおよび・訛化ニッケ ル生成物は実質的に金属基材、例えば鉄金属基材から、有効量のスルファミン酸 塩、硝設塩、塩化物および過酸化物イオンからなる酸性溶液を用いて選択的に取 り除かれうろことが判明した。好適な爽議例もまたエチレン・ジアミン・テトラ 酢酸のような錯化合剤を含む。

砥述すると、１６液は、グラム／リットル単位で、約２５以上の飽和ｔのスルフ ァミンはイオン（ｏａｏ、ＮＨ。

として算定さｎる）、約１から２５の硝酸（ｎ１ｒｉｔｓ）イオン、約０．１か ら８の塩素イオン、約５０から２５０の過酸化水素および、最適の、約２から６ ０の錯化剤を含有する。

本発明の方法は次のことを伴う。

（α）本発明の酸性溶液に基材の沈着物を接触させ、そして （ｂ）　沈着物が基材から選択的に除去される、例えば、溶解する、まで接触を 継伏゛する。

本発明の方法を実列する上で、構成要素の値が適当な４度内に維持されまたはニ ッケル被覆が完全には取り除かれておらずそして低剥離率で行われることが重要 である。加えて、過酸化物ｄ度が下限値以下に低下すると、基材の実質的な減成 が生じる。通常、常態下では、溶液の活動中に過は化物成分を監視するだけであ る。

剥離浴ぼを準備する際に、（構成要素は水と共に混合されうる。しかしながら、 所定の比率で水に／Ｉｌｌえうる５つのＡ縮物を用意するのが好ましい。第１績 縮づはスルファミン酸塩成分を適当に含み、第２謎縮吻は過酸化水素成分を含み 、そして第３責縮のは硝酸塩、塩化物および錯化剤成分を含む。

本発明の実施方法 スルフアミ／バイオ／が適当なスルファミン酸イオ／の源によって本発明の剥離 浴液に供給される。スルファミン該イオンの典型としてはスルファミン酸、スル ファミノ酸アンモニウム、およびスルファミン酸アルカリ金属、例えばスルフア ミノ酸ナトリウム（ｓＯｌ−ｄｉｕｍ　）　またはカリウムがある。スルファミ ン酸はイオンの好適な源である。スルフアミ／バイオン（０Ｓ−０、ＮＨ，とし て算定される）は剥難ａ液に効果的な量Ａ常グラム／リットル単位で、約２５か ら飽和量、好ましくは約４．５から９０、そして最適には約５５から７５である 。

硝酸イオンおよび塩素イオンはぼや塩のような適当な源で与えられる。４は、荷 に、アルカリ金鋼、ニッケル、カルシウム、マグネシウム、またはその化合物の ような陽イオンを有する無機塩が好ましい。特にその実冷効米の故に塩化アンモ ニウムおよび硝酸アンモニウムが好適である。硝酸イオンは通常、グラム／リッ トル単位で、約１から２５、好ましくは約６から１７、そして最適には約７から １５で与えらｎる。４戎イオンＶｉｍ常、グラム／リットル単位で、約Ｑ、１か ら８、好ましくは４Ｅ　Ｑ、５から４そして最適には約１から３与えられる。

選り仮きのより愛れた過酸化剤は、性能、価格、入手の各易さおよび櫨億保全効 果の視点から、過ぼ化水Ｌ　Ｈ＊Ｏｘでらる。Ｈ２Ｏ２の量は、グラム／リット ル単位で、約６０から２５０．またはそｎ以上で用いられである。その他の過酸 化剤、例えば、ベルホウ酸塩、ペルオキシシリン酸塩、ペルオキシ硫酸１および その同等物と同様にその他の過酸化物がまた用いられうる。例に示されるよう忙 、約５ＣＪＩ／１以上、好ましくは約５０ｙ、／’に！持された過設化成分、ま たは浴液の剥離反応は非常に活動的とな９かつ基材を・に食することは重要でお る。好ましい過酸化水素はＤｕＰＯｎｔ社で売られているＡｌｂｏｎｅ　Ｍ　（ 商標）およびＴｙｓｕｌ　Ｗ’Ｗ（商標）である。５０容積パーセント（５０％ ）過酸化水素溶液が好適であるがその他の」度も適切に中いうる。

キレート剤が、例えば、どの鉄錯体も現わすよう合成物にＡＭに用いられ、そｎ により過酸化成物の分解を最小限にする。エチレン・ジアミン・テトラ酢酸（Ｉ ＣＤＴＡ）がその実施効果の故に好適なキレート剤であるがその他のキレート剤 も用いられうる。グラム／リットル単位で、約２から６０、好ましくは２から６ の量のＥＤＴムが通常用いられる。

合成物の残部（ｂ５１１５１ｎｃｅ　）は水であるのが好ましいがその他の適当 な溶媒も使用しうる。

技術的に周知のように、表面活性剤、泡抑止−１等のようなそのｊ由の添加剤も 用いられる。

本発明の方法によれば、作業藩ばが用意されそして鉄金輌基材からニッケル被覆 を０垣的に除去するのを助長する手段で基材に適用される。好ましくは、基材ｒ ｉ序”１５０Ｆから１２０７（１１℃から５０℃）の間、よシ好ましくは約９０ Ｆまたは１００ＦＣ３３℃または３９℃）以下の温度範囲で、本発明の作業浴数 に、例えば、浸；λし、あるいは吹き付けて接触される。

（七氏温度目襲で与えられる温度は概数値、すなわちカ氏温度目盛での温度に対 応するセ氏１反目盛での近似値であり、そして読者に単ＫＬ利であるよう提示さ れている。）好適な作業範囲は幻６ＳＦから７５Ｆ（１９℃から２５℃）の間で おる。剥離反応は発熱を伴いそして通常所要温度を維持するよう冷却する必要が ある。剥離時間は基材の外形形体、被覆の厚さ、溶液組成物のｊ＋［および使用 されている場合の攪拌（ａ−ｇｉｔ５１ｔｉＯｎ　）方式によって変化する。通 常、剥離は１時間以下、例えば、１０−６０分間で完了する。

本発明のズ良された溶液および方法により完全に示すｆｃｌＩ）に、後述の例が 示されるが、本発明の範囲を限定するものではない。

例　１ 剥離浴Ｖｉ久の合成物をＭして用意される。

浴叡（単位ニゲラム／グツトリ 成分　浴 スルファミン酸　７５ 邸　残部 ＮＨＪＯ，およびＨＨ４Ｃ１（ＮＨ４ＣＩＪ　）が５０容積チで硝酸イオンおよ び塩素イオンの・ぶとしてそれぞれ用いられた。八１ｂｏｎｅ　Ｍが過酸化水素 源として使用さｈた。用いた軟′ｉＡはアメリカき衆国ナンバリング・システム （Ｕｎｉｔｅｄ　Ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）　Ｇ　Ｉ　Ｑ　４　Ｑ　 Ｑである。

浴は室温でありそしてｔ解ニッケル彼覆を有する軟鋼物品の剥離に更用された。

本質的にニッケル被覆の１００チが基材材質を損傷することなく１５分間以内に 除去された。使用中、否のｉｄは上昇する１頃向にあシそしてその温度を約９０ ＦＣ３３℃）に維持するよう制御された。

例　■ 例１の合成物が用いられたが、軟鋼板（Ｇ１０４００）を浴に浸漬して接触する ようｓ　”ＩＯｌの量が下記のように変化された。

損失重量　時　間 −り乙１　ｐＨ（ミリグラム）　（分）０　１．５　１５．８　５０ ３１　１．５　６８α４２ ６２　１．３　９．７　３０ ９５　１．３　１７　３０ １２４　１．２　０　３０ １Ｂ６　１．０　（Ｌ５　３０ 上述のデータは軟鋼板を腐食するのを防止するのに過酸化物の値を約５０ｙ／１ 以上に維持する必要があることを示している。

６０．５１／ｌのスルファミン酸と０−１２４ｙ／ｌの４０鵞のｍ碩を用いた軟 鋼板への比較実験では約５０ｙ／ｌの過ば化物におけるのと同様な危険な値を示 した０スルフアミン収の代りに６０１／ｌのＨ，５０，を用いて行われた同様な 実衷は、過酸化・物が約９０　！／ｌの過酸化物における１発的な腐食へ登りつ めるよう増原されるように軟鋼への腐食を増加することを示した。

上述の例は説明のためにのみ示されたものであシ、本発明によるニッケルまたは ニッケル化合物の選択的剥ｊ離のためのそのようなｄ腹および方法は付随された 請求の範囲で画定されるような本発明の王旨または範囲　−１−−゛　から逸 脱することなしに変更、変化または修正しうろことを理解すべきである。本発明 によシニッケル被覆を除去される構成部分の輪郭、形状または寸法は制限されな い。しかしながら、基材の輪郭、形状または寸法は、当業者にとって容易に理解 されるように１本発明の改良された６液適用の時間または荷殊な手段をもたらす 。

ｔた、使用中のニッケルーペース・ジェットエンジン部品に仕上げられた反応生 成仮覆が前述した本発明の合成物および方法を用いて選択的に取シ除かれうろこ とも発見した。選択的に取り除かれうるニッケルーペース合金のいくつかはスル フィド化生成物、ニッケルー　７　ｋミナイド（ｎ１ｃｋｅｌ　ａｌｕｍｉｎｉ ｄｅ　）　ニッケル・グラファイト、ニッケル拳タングステン、コバルト・タン グステン２よび同様なものである。

国際ｙ４萱報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．グラム／リツトル単位で、次のものからなる銭金属基材から電解ニツケルお よび低リン無電解ニツケルを選択的剥離するための溶液。 （ａ）約２５から飽和量のスルフアミン酸イオン（ＯＳ−Ｏ３ＮＨ４として算定 される）と、 （ｂ）約１から２５の量の硝酸イオンと、（ｃ）約０．１から８の量の塩素イオ ンと、（ｄ）約３０から２５０の量の過酸化水素。
2. ２．スルフアミン酸イオンの源はスルフアミン酸であることを特徴とした請求の 範囲第１項記載の溶液。
3. ３．硝酸イオンおよび塩素インオンの源はそれらのアンモニウム塩であることを 特徴とした請求の範囲第２項記載の溶液。
4. ４．構成成分は、グラム／リツトル単位で、次の量で与えられることを特徴とし た請求の範囲第３項記載の溶液。 （ａ）約４５から９０の量のスルフアミン酸と、（ｂ）約３から１７の量の硝酸 イオンと、（ｃ）約０．５から４の量の塩素イオンと、（ｄ）約７０から１５０ の量の過酸化水素。
5. ５．構成成分は、グラム／リツトル単位で、次の量で与えられることを特徴とし た請求の範囲第４項記載の溶液。 （ａ）約５５から７５の量のスルフアミン酸と、（ｂ）約７から１５の量の硝酸 イオンと、（ｃ）約１から７の量の塩素イオンと、（ｄ）約１００から１５０の 量の過酸化水素。
6. ６．鉄錯化剤を更に含有することを特徴とした請求の範囲第１項記載の溶液。
7. ７．鉄錯化剤を更に含有することを特徴とした請求の範囲第４項記載の溶液。
8. ８．鉄錯化剤を更に含有することを特徴とした請求の範囲第５項記載の溶液。
9. ９．次の工程からなる鉄金属基材から電解ニツケルかよび低リン無電解ニツケル を選択的剥離するための方法。 （ａ）鉄金属基材の沈着物を請求の範囲第１項の溶液に接触する工程と、 （ｂ）沈着物を基材表面から選択的除去するまで接触し続ける工程。
10. １０．溶液は請求の範囲第４項の溶液であることを特徴とした請求の範囲第９項 記載の方法。
11. １１．溶液は請求の範囲第６項の溶液であることを特徴とした請求の範囲第９項 記載の方法。
12. １２．溶液は接触している間、約５０°Ｆ（１１℃）から約１２０°Ｆ（５０℃ ）の範囲の温度であることを特徴とした請求の範囲第９項記載の方法。
13. １３．温度範囲は約１００°Ｆ（３９℃）以下であることを特徴とした請求の範 囲第１２項記載の方法。
14. １４．次の工程からなるニツケル−ベース合金基材からスルフイド化ニツケル化 合物を選択的剥離する方法。 （ａ）合金基材の沈着物を請求の範囲第１項の溶液に接触する工程と、 （ｂ）沈着物を基材表面から選択的除去するまで接触し続ける工程。
15. １５．溶液は請求の範囲第４項の溶液であることを特徴とした請求の範囲第１４ 項記載の方法。