KR20190061170A - 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법 - Google Patents

아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190061170A
KR20190061170A KR1020170159244A KR20170159244A KR20190061170A KR 20190061170 A KR20190061170 A KR 20190061170A KR 1020170159244 A KR1020170159244 A KR 1020170159244A KR 20170159244 A KR20170159244 A KR 20170159244A KR 20190061170 A KR20190061170 A KR 20190061170A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zinc
nickel
amine
plating
agent
Prior art date
Application number
KR1020170159244A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101998605B1 (ko
Inventor
이호열
Original Assignee
주식회사 지에스켐텍
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지에스켐텍 filed Critical 주식회사 지에스켐텍
Priority to KR1020170159244A priority Critical patent/KR101998605B1/ko
Publication of KR20190061170A publication Critical patent/KR20190061170A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101998605B1 publication Critical patent/KR101998605B1/ko

Links

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
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
    • C25D17/08—Supporting racks, i.e. not for suspending
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/16—Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk
    • 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
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt

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)

Abstract

본 발명은 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금방법에 관한 것으로서, 본 발명은 표면외관이 우수하며 도금의 밀착성을 증진, 도금층의 내부응력을 감소하는 효과를 발현할 수 있는 최적의 조성 및 조성비를 가지는 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금처리 방법에 관한 것이다.

Description

아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법{Zn-Ni alloy electroplating agent, and Electroplating method using the same}
본 발명은 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용하여 피도금체를 아연니켈합금 전기도금시키는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 강판의 내식성을 확보하기 위하여 아연 전기 도금이 개발되어서 가전, 자동차, 건설 등등의 분야에 널리 사용되어 왔다. 그러나 가혹한 분위기하에서 내식성을 확보하기 위하여 아연 도금층의 두께를 증가시켜야 하며 이로 인하여 비용의 증가 및 밀착성, 가공성 등에 좋지 않은 영향을 주었다. 따라서, 이러한 결점을 해결하기 위해서 아연니켈합금 전기 도금이 개발되어 왔다. 아연니켈합금 전기도금은 욕의 성분에 따라서 여러 가지가 있으나, 그 중 산성욕을 기본으로 한 도금재 생산 방식이 일반적으로 널리 사용되고 있다.
산성욕에는 황화물욕이 기본이 되는 것과 염화물욕이 기본이 되는 것 등이 있다. 염화물욕은 황화물욕에 비하여 전기 전도도가 우수하여 고전류 밀도 도금이 가능하며 주로 용해성 양극을 사용하여 불용성 양극을 사용하는 황화물욕에 비하여 용액의 제어가 편리하고 비용이 적게 든다.
그러나, 아연과 니켈이 염화물 도금욕에서 전위차가 크므로, 아연 양극에 니켈의 무전해 치환에 의한 아연 수산화물계통의 슬러지가 발생되고, 이 슬러지는 양극의 표면에 붙어서 연속작업의 아연 용해에 불균일 용해로 도금액의 농도 변화가 심하여 표면광택이 저하되고, 통전을 방해함으로 인하여 도금 전압이 상승하며, 전착성의 불균일에 의하여 도금층의 표면외관이 균일하지 못하고, 또한 에지 부위에 전류 집중에 의하여 에지 과도금이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 결함을 해결하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있는 추세다. 즉, 일본특허 소59-211589에는 염화아연 및 염화 니켈을 주성분으로 하는 염화물욕 및 유산염을 혼합한 도금액에 염화암모늄을 일부 첨가하고 도금 조건을 변경하여 석출물에 부수적으로 수반되는 황갈색이나 청자색의 산화물의 혼입 석출을 유효하게 억제하는 기술이 제시된다.
그러나, 이러한 기술에 있어서는, 초기에는 효과가 있어 약 48시간 정도까지는 산화물의 석출이 억제되지만 그 이상 조업시 다시 슬러지 형태의 석출물이 나타나는 문제점이 있다. 또한 일반적인 방법으로 알콜의 첨가에 의한 양극의 용해성을 개선하는 방법도 있으나 장시간 사용에 의하여 알콜의 휘발에 의한 소모가 심하며 도금층의 밀착성도 개선되지 못하는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제1999-0049604호에는 안식향산과 계면활성제인 피-톨루엔술폰산으로 형성된 첨가제의 첨가에 의하여 표면외관개선 및 밀착성 개선에 대한기술이 제시되어 있으나, 전류 집중 현상에 의하여 에지 과도금을 개선 시키지 못하는 문제점이 있다. 이러한 에지 과도금이 발생되면 스트립 상으로 연속도금의 경우 텔레스코우프가 발생하여 작업성, 안정성에 지장을 초래하고 제품을 리코일닝 하거나 시트(Sheet)전단 경우 웨이브(Wave)를 유발하여 제품의 품질을 저하 시키는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록번호 10-0349150(등록일 2002.08 05)
본 발명은 상기한 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 표면 광택도를 향상시킬 수 있고 강판의 에지에 전류의 집중을 감소시켜 과도금을 억제 및 도금액의 밀착성을 향상시킬 수 있는 최적의 조성 및 조성비를 가지는 할 수 있는 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액은 니켈보급제, 아연보급제, 광택제 및 착화제를 특정 농도로 포함한다.
또한, 본 발명의 아연니켈합금 전기도금법은 아연니켈합금용 도금액 및 물을 혼합한 혼합물을 준비하는 1단계; 상기 혼합물 내에서 피도금체를 건욕시켜서 도금 처리하는 2단계; 및 도금 처리한 피도금체를 건조시키는 3단계;를 포함하는 공정을 수행한다.
본 발명의 아연니켈합금 전기도금액은 피도금체의 표면외관 향상 및 피도금체와 밀착성이 우수하며, 도금층의 내부응력을 감소시키는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 자세하게 설명을 하겠다.
본 발명의 아연니켈합금 전기도금액은 니켈보급제, 아연보급제, 광택제 및 착화제를 포함한다.
본 발명의 아연니켈합금 전기도금액 성분 중 상기 니켈보급제는 니켈전구체 및 아민계 계면활성제를 1 : 1 ~ 1.5 중량비로, 바람직하게는 1 : 1 ~ 1.3 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 1.05 ~ 1.2 중량비로 포함한다. 이때, 아민계 계면활성제의 중량비가 1 중량비 미만이면 너무 적게 사용하게 되어 도금이 약하고 거칠어지며 검게 도금되어지는 현상이 나타나는 문제가 있을 수 있고, 1.5 중량비를 초과하면 오히려 니켈 공성률 편차가 많아지며 염형태로 도금될 수 있는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 니켈전구체로는 황산니켈, 질산니켈 및 염화니켈 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 황산니켈 및 염화니켈 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 아민계 계면활성제는 도금 표면의 밀착성을 증진시키며 광택이 나는 고른 표면을 만들어주는 하는 역할을 하는 것으로서, (C1~C5의 직쇄형 알킬)아민, 디(C1~C5의 직쇄형 알킬)아민, 트리(C1~C5의 직쇄형 알킬)아민 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 (C1~C3의 직쇄형 알킬)아민, 디(C1~C3의 직쇄형 알킬)아민, 트리(C1~C3의 직쇄형 알킬)아민 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 트리(C2~C3의 직쇄형 알킬)아민 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 트리(C2~C3의 직쇄형 알킬)아민 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 2종을 혼합하여 사용시에는 트리(C2~C3의 직쇄형 알킬)아민 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물1 : 2 ~ 3.5 중량비로 혼합하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 트리에틸아민 및 펜타민을 1 : 2.2 ~ 2.8 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서, R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다른 것으로서, 독립적으로 수소원자, C1 ~ C10의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C8의 분쇄형 알킬기 또는 페닐기이며, 바람직하게는 R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다른 것으로서, 독립적으로 수소원자, C1 ~ C5의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C5의 분쇄형 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C5의 분쇄형 알킬기이다.
다음으로, 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액 성분 중 상기 아연보급제는 산화아연을 가성소다 수용액에 용해시켜서 제조한 것으로서, 산화아연 5 ~ 12g을 100 ~ 150g/L 농도의 가성소다 수용액에 용해시켜서, 바람직하게는 산화아연 6 ~ 10g을 120 ~ 130g/L 농도의 가성소다 수용액에 용해시켜서 제조한 것이다. 이때, 산화아연 용해량이 5g 미만이면 도금액 내 아연 함량이 너무 적어서 두께불량 및 미도금이 되는 문제가 있을 수 있고, 12g을 초과하면 과다사용으로 인해 광택이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액 성분 중 상기 광택제는 당업계에서 사용하는 일반적인 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 카르복시계 광택제 및 방향족계 광택제 중에서 선택된 1종 이상을 사용하거나, 더욱 바람직하게는 카르복시계 광택제를 사용하는 것이 좋다.
그리고, 상기 카르복시계 광택제로는 1-벤질-3-카르복시피리디늄 클로라이드(1-benzyl-3-carboxypyridinium chloride), 1-(2-클로로벤질)-4-피페리딘카르복실릭 액시드(1-(2-chlorobenzyl)-4-piperidinecarboxylic acid), 벤질3-(클로로카르보닐)-1-피페리딘카르복실레이트(benzyl 3-(chlorocarbonyl)-1-piperidinecarboxylate), 2-피리딘카르복이미도일클로라이드(2-pyridinecarboximidoyl chloride) 및 4-클로로피리딘-2-카르복알데하이드(4-chloropyridine-2-carboxaldehyde) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 방향족계 광택제로는 4-아미노이미다졸(4-aminoimidazole), 2-아이오도이미다졸(2-iodoimidazole), 2-머캅토이미다졸(2-mercaptoimidazole) 및 1-프로피오닐이미다졸(1-propionylimidazole) 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 좋다.
다음으로, 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액 성분 중 상기 착화제는 수용성 질소-함유 착화제를 사용하는 것이 피도금체와의 밀착력 향상 등의 측면에서 유리하다.
상기 착화제로는 메틸아민(methylamine), 디에틸아민(diethylamine), 트리에틸아민(trimethylamine), 아민(amine), 펜타민(pentamine), 부틸아민(butylamine), 프로판-1-아민(propan-1-amine) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 아민계 착화제; 1-메틸히단토인, 1,3-디메틸히단토인, 5,5-디메틸히단토인, 1-메탄올-5,5-디메틸히단토인 및 5,5-디페닐히단토인 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 히단토인 화합물계 아민 착화제; 및 2,2-디메틸 숙신이미드, 2-메틸 2-에틸 숙신이미드, 2-메틸 숙신이미드, 2-에틸 숙신이미드, 1,1,2,2-테트라메틸 숙신이미드, 1,1,2-트리메틸 숙신이미드 및 2-부틸 숙신이미드 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 숙식이미드 화합물계 아민 착화제; 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
이러한 상기 조성들을 혼합하여 제조한 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액은 도금액 1L 내 아연금속 농도 5 ~ 10g/L, 니켈금속 농도 1 ~ 3g/L, 광택제 농도 1 ~ 5ml/L 및 착화제 농도 60 ~ 130ml/L로 포함하며, 바람직하게는 아연금속 농도 6.5 ~ 9.0g/L, 니켈금속 농도 1.0 ~ 2.0g/L, 광택제 농도 1.2 ~ 4.0ml/L 및 착화제 농도 70 ~ 100ml/L로 포함하고, 더욱 바람직하게는 아연금속 농도 7.2 ~ 8.2g/L, 니켈금속 농도 1.0 ~ 1.5g/L, 광택제 농도 1.5 ~ 2.5ml/L 및 착화제 농도 70 ~ 90ml/L로 포함할 수 있다.
이때, 아연니켈합금 전기도금액 1L 내 아연금속 농도가 5g/L 미만이면 두께불량 및 거친도금 또는 미도금되는 문제가 있을 수 있고, 10g/L을 초과하면 광택효과가 떨어지는 문제가 있을 수 있다. 또한, 니켈금속 농도가 1g/L 미만이면 니켈 미도금 또는 타는 듯한 검은색의 도금이 발생되는 문제가 있을 수 있고, 3g/L을 초과하면 니켈 공석률 편차가 많아지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 아연니켈합금 전기도금액 1L 내 광택제 농도가 1ml/L 미만이면 광택이 나지않는 문제가 있을 수 있고, 5ml/L 를 초과하면 2차가공이 어렵고 깨지기 쉬운 문제가 있을 수 있다. 그리고, 착화제 농도 60ml/L로 미만이면 저전류 부위의 도금이 잘 안되는 현상이 나타날 수 있으며 거친 도금이 생기는 문제가 있을 수 있고, 130ml/L를 초과하면 니켈 공석률 편차가 커지며 약품 소모량이 많아질 수 있는 문제가 있을 수 있다.
이러한, 조성 및 조성비를 가지는 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액을 이용하여 하기와 같은 방법으로 피도금체를 도금처리할 수 있다.
구체적인 예를 들면, 앞서 설명한 다양한 형태의 본 발명의 아연니켈합금용 도금액 및 물을 혼합한 혼합물을 준비하는 1단계; 상기 혼합물 내에서 피도금체를 건욕시켜서 도금 처리하는 2단계; 및 도금 처리한 피도금체를 건조시키는 3단계;를 포함하는 공정을 수행할 수 있다.
1단계에서 상기 아연니켈합금용 도금액 및 물의 혼합량은 물 100 중량부에 대하여, 아연니켈합금용 도금액 8 ~ 20 중량부를, 바람직하게는 8.5 ~ 16 중량부를 혼합하여 혼합액을 준비할 수 있다. 이때, 아연니켈합금용 도금액 8 중량부 미만이면 도금액 농도가 너무 낮아서 피도금체에 충분한 두께로 도금처리가 되지 않을 수 있고, 아연니켈합금용 도금액 20 중량부를 초과하면 도금액 농도가 너무 높아서 오히려 도금 표면이 고르지 못하게 형성되는 문제가 있을 수 있다.
2단계의 도금 처리는 바렐(barrel) 도금 또는 래크(rack) 도금을 수행할 수 있다.
이때, 바렐 도금은 도금액 온도 20 ~ 30℃ 및 전류밀도 0.5 ~ 1.5A/dm2 하에서, 바람직하게는 도금액 온도 20 ~ 30℃ 및 전류밀도 0.7 ~ 1.2A/dm2 하에서 수행할 수 있다.
또한, 상기 래크 도금은 도금액 온도 20 ~ 30℃ 및 전류밀도 1 ~ 4A/dm2 하에서, 바람직하게는 도금액 온도 20 ~ 30℃ 및 전류밀도 1.8 ~ 3.2A/dm2 하에서 수행할 수 있다.
그리고 이렇게 도금된 도금체는 KS D 0246 방법에 의거하여 니켈 공석률이 20% 이하, 바람직하게는 17% 이하, 더욱 바람직하게는 15% 이하일 수 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명을 한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 본 발명의 권리범위를 하기 실시예로 한정하여 해석해서는 안된다.
[실시예]
실시예 1 : 아연니켈합금 도금액의 제조
황산니켈 340g, 아민계 계면활성제인 트리에틸렌아민(triethylamine)를 220g 및 하기 화학식 1-1로 표시되는 아민계 화합물을 156g 혼합하여 니켈 보급제를 제조하였다.
이와는 별도로, 산화아연 8g을 125g/L 농도의 가성소다 수용액에 용해 시켜서 아연 보급제를 준비하였다.
다음으로, 상기 니켈 보급제, 상기 아연 보급제, 광택제인 1-벤질-3-카르복시피리디늄 클로라이드(1-benzyl-3-carboxypyridinium chloride) 및 착화제로서 아민계 착화제를 혼합하여 아연니켈합금 도금액을 제조하였다.
제조된 아연니켈합금 도금액 1L 내 아연금속 농도는 7.75g/L였고, 니켈금속 농도는 1.2g/L였고, 착화제 농도는 80ml/L였으며, 광택제 농도는 2.0ml/L였다.
[화학식 1-1]
Figure pat00002
상기 화학식 1-1에 있어서, R1, R2 및 R3는 모두 메틸기이다.
실시예 2 ~ 실시예 7 및 비교예 1 ~ 비교예 7
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 아연니켈합금 도금액을 제조하되, 하기 표 1과 같은 도금액 내 농도를 가지도록 하여 아연니켈합금 도금액 각각을 제조하여 실시예 2 ~ 실시예 7 및 비교예 1 ~ 비교예 7을 실시하였다.
실시예 8
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 아연니켈합금 도금액을 제조하되, 니켈 보금제로서 트리에틸렌 아민 대신 메틸아민 220g 및 상기 화학식 1-1로 아민계 화합물 156g을 혼합하여 사용하여 하기 표 1과 같은 농도를 가지도록 하여 아연니켈합금 도금액을 제조하였다.
실시예 9
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 아연니켈합금 도금액을 제조하되, 니켈 보금제 성분 중 아민계 계면활성제로서, 트리에틸렌 아민만을 376g 사용하여 하기 표 1과 같은 농도를 가지도록 하여 아연니켈합금 도금액을 제조하였다.
구분 아연금속 농도
(g/L)		 니켈금속 농도
(g/L)		 착화제 농도
(ml/L)		 광택제 농도
(ml/L)
실시예 1 7.75 1.20 80 2.0
실시예 2 8.24 1.20 80 2.0
실시예 3 6.31 1.20 80 2.0
실시예 4 7.75 2.20 80 2.0
실시예 5 7.75 1.20 70 2.0
실시예 6 7.75 1.20 140 2.0
실시예 7 7.75 1.20 80 4.2
실시예 8 7.75 1.20 80 2.0
실시예 9 7.75 1.20 80 2.0
비교예 1 4.20 1.20 80 2.0
비교예 2 10.35 1.20 80 2.0
비교예 3 7.75 0.85 80 2.0
비교예 4 7.75 3.20 80 2.0
비교예 5 7.75 1.20 50 2.0
비교예 6 7.75 1.20 140 2.0
비교예 7 7.75 1.20 80 0.7
제조예 1 : 아연니켈합금 전기도금처리(바렐도금)
상기 실시예 1에서 제조한 아연니켈합금 도금액 95ml 및 물 1,005ml를 혼합한 후, 이를 건욕조에 투입하였다. 건욕조 내 혼합액(도금처리액)의 pH는 14.00이상이였다.
다음으로 철 소재의 피도금체를 60℃ 알칼리 탈지용액에 1분 20초 정도 침적탈지 후 물로 세척한 다음, 도금처리액 27℃ 및 전류 1.0A/dm2을 가하는 분위기에서 100분 동안 바렐 도금을 수행하였다.
다음으로 도금처리된 여러 번 물로 세척 후 오븐에 투입한 다음, 88 ~ 90℃에서 20 ~ 25분간 건조시켜서 아연니켈합금 도금 처리된 제품을 제조하였다. 아연니켈합금의 피막 평균두께는 약 10.52㎛ 였다.
제조예 2 : 아연니켈합금 전기도금처리(래크 도금)
상기 실시예 1에서 제조한 pH 14이상의 아연니켈합금 도금액 95ml 및 물 1,005ml를 혼합한 후, 이를 건욕조에 투입하였다. 건욕조 내 혼합액(도금처리액)의 pH는 14이상였다.
다음으로 철소재의 피도금체를 60℃ 알칼리 탈지용액에 1분 20초 정도 침적탈지 후 물로 세척한 다음, 도금처리액 27℃ 및 전류 2.7A/dm2을 가하는 분위기에서 50분 동안 래크(rack) 도금을 수행하였다.
다음으로 도금처리된 여러 번 물로 세척 후 오븐에 투입한 다음, 88 ~ 90℃에서 20 ~ 25분간 건조시켜서 아연니켈합금 도금 처리된 제품을 제조하였다. 아연니켈합금의 피막 평균두께는 약 10.34㎛였다
제조예 3 ~ 9 및 비교제조예 1 ~ 8
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 피도금체를 바렐도금처리하되, 실시예 1의 도금액 대신 실시예 2 ~ 8 및 비교예 1 ~ 8의 도금액을 각각 사용하여 하기 표 2와 같이 전기도금처리를 수행하였다.
구분 도금액 도금액:증류수
부피비		 크로메이트 처리 조건 아연니켈피막
평균두께
전류밀도 처리온도/시간
제조예 1 실시예 1 95:1005 1.0 A/dm2 27℃ /60초 10.52㎛
제조예 2 실시예 1 95:1005 2.7 A/dm2 27℃/60초 10.34㎛
제조예 3 실시예 2 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 11.33㎛
제조예 4 실시예 3 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 9.89㎛
제조예 5 실시예 4 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 10.08㎛
제조예 6 실시예 5 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 11.02㎛
제조예 7 실시예 6 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 11.64㎛
제조예 8 실시예 7 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 9.45㎛
제조예 9 실시예 8 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 10.42㎛
제조예 10 실시예 8 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 9.33㎛
비교제조예 1 비교예 1 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 3.75㎛
비교제조예 2 비교예 2 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 9.45㎛
비교제조예 3 비교예 3 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 7.07㎛
비교제조예 4 비교예 4 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 6.54㎛
비교제조예 5 비교예 5 45:955 1.0 A/dm2 27℃ /60초 4.89㎛
비교제조예 6 비교예 6 135:865 1.0 A/dm2 27℃ /60초 8.85㎛
비교제조예 7 비교예 7 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 7.49㎛
비교제조예 8 비교예 8 95:905 1.0 A/dm2 27℃ /60초 4.44㎛
실험예 1 : 물성 측정 실험
(1) KS D 0246 방법에 의거하여, 상기 제조예 및 비교제조예에서 제조한 전기도금 처리된 아연니켈도금제품의 도금 두께를 측정하였고, 니켈의 공석률을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(2) KS D 0246 방법에 의거하여, 상기 제조예 및 비교제조예에서 제조한 전기도금 처리된 아연니켈도금제품의 도금 두께를 측정하였고, 니켈의 공석률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 니켈 공석률 (단위%) 외관 측정구
제조예 1 13 이상 없음
제조예 2 13 이상 없음
제조예 3 11 이상 없음
제조예 4 15 이상 없음
제조예 5 12 이상 없음
제조예 6 14 이상 없음
제조예 7 11 이상 없음
제조예 8 13 이상 없음
제조예 9 13 이상 없음
제조예 10 19 이상 없음
비교제조예 1 22 거친 표면
비교제조예 2 8 광택이 없음
비교제조예 3 6 저전류의 도금불량
비교제조예 4 10 광택 과다
비교제조예 5 7 거친 표면
비교제조예 6 11 광택 과다
비교제조예 7 9 광택이 없음
비교제조예 8 7 도금 들뜸 현상
상기 실시예 및 실험예를 통하여, 본 발명의 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금방법으로 수행한 도금체는 피도금체와 도금층 간에 밀착성이 우수하고 내부응력이 감소하여 도금력이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 니켈보급제, 아연보급제, 광택제 및 착화제를 포함하며,
    도금액 1L 내 아연금속 농도 5 ~ 10g/L, 니켈금속 농도 1 ~ 3g/L, 광택제 농도 1 ~ 5ml/L 및 착화제 농도 60 ~ 130ml/L로 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금액.
  2. 제1항에 있어서, 니켈보급제는
    황산니켈, 질산니켈 및 염화니켈 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 니켈전구체; 및
    (C1~C5의 직쇄형 알킬)아민, 디(C1~C5의 직쇄형 알킬)아민, 트리(C1~C5의 직쇄형 알킬)아민 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 아민계 계면활성제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금액;
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    상기 화학식 1에 있어서, R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다른 것으로서, 독립적으로 수소원자, C1 ~ C10의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C8의 분쇄형 알킬기 또는 페닐기이다.
  3. 제2항에 있어서, 상기 니켈보급제는 니켈전구체 및 아민계 계면활성제를 1 : 1 ~ 1.5 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금액.
  4. 제3항에 있어서, 상기 아민계 계면활성제는 트리에틸아민 및 펜타민을 1 : 2 ~ 3.5 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금액.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광택제는
    1-벤질-3-카르복시피리디늄 클로라이드(1-benzyl-3-carboxypyridinium chloride), 1-(2-클로로벤질)-4-피페리딘카르복실릭 액시드(1-(2-chlorobenzyl)-4-piperidinecarboxylic acid), 벤질3-(클로로카르보닐)-1-피페리딘카르복실레이트(benzyl 3-(chlorocarbonyl)-1-piperidinecarboxylate), 2-피리딘카르복이미도일클로라이드(2-pyridinecarboximidoyl chloride) 및 4-클로로피리딘-2-카르복알데하이드(4-chloropyridine-2-carboxaldehyde) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 카르복시계 광택제; 및
    4-아미노이미다졸(4-aminoimidazole), 2-아이오도이미다졸(2-iodoimidazole), 2-머캅토이미다졸(2-mercaptoimidazole) 및 1-프로피오닐이미다졸(1-propionylimidazole) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 방향족계 광택제; 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금액.
  6. 제1항에 있어서, 착화제는
    메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 아민, 펜타민, 부틸아민, 프로판-1-아민 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 아민계 착화제;
    1-메틸히단토인, 1,3-디메틸히단토인, 5,5-디메틸히단토인, 1-메탄올-5,5-디메틸히단토인 및 5,5-디페닐히단토인 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 히단토인 화합물계 아민 착화제; 및
    2,2-디메틸 숙신이미드, 2-메틸 2-에틸 숙신이미드, 2-메틸 숙신이미드, 2-에틸 숙신이미드, 1,1,2,2-테트라메틸 숙신이미드, 1,1,2-트리메틸 숙신이미드 및 2-부틸 숙신이미드 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 숙식이미드 화합물계 아민 착화제; 중에서 선택된 1종 이사을 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금액.
  7. 제1항 내지 제6항 중에서 선택된 어느 한 항의 아연니켈합금용 도금액 및 물을 혼합한 혼합물을 준비하는 1단계;
    상기 혼합물 내에서 피도금체를 건욕시켜서 도금 처리하는 2단계; 및
    도금 처리한 피도금체를 건조시키는 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금법.
  8. 제7항에 있어서, 2단계의 도금 처리는 도금액 온도 20 ~ 30℃ 및 전류밀도 0.5 ~ 1.5A/dm2 하에서 바렐(barrel) 도금을 수행하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금 전기도금법.
  9. 제7항에 있어서, 2단계의 도금 처리는 도금액 온도 20 ~ 30℃, 및 전류밀도 1 ~ 4A/dm2 하에서 래크(rack) 도금을 수행하는 것을 특징으로 하는 아연니켈합금의 전기도금법.
KR1020170159244A 2017-11-27 2017-11-27 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법 KR101998605B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170159244A KR101998605B1 (ko) 2017-11-27 2017-11-27 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170159244A KR101998605B1 (ko) 2017-11-27 2017-11-27 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190061170A true KR20190061170A (ko) 2019-06-05
KR101998605B1 KR101998605B1 (ko) 2019-07-10

Family

ID=66844769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170159244A KR101998605B1 (ko) 2017-11-27 2017-11-27 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101998605B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113789553A (zh) * 2021-11-17 2021-12-14 深圳市创智成功科技有限公司 一种应用于印制线路板的镀镍溶液及其电镀镍方法
CN113981495A (zh) * 2021-09-30 2022-01-28 深圳市联合蓝海黄金材料科技股份有限公司 用于晶圆电镀的无氰电镀金液及其应用和晶圆电镀金的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100349150B1 (ko) 1997-12-13 2002-11-18 주식회사 포스코 표면품질과도금밀착성이양호한아연-니켈합금전기도금욕의첨가제및이를이용한아연-니켈전기합금도금강판제조방법
KR101046301B1 (ko) * 2009-09-23 2011-07-04 주식회사 엠.이.시 니켈플래쉬 도금용액, 전기아연강판 및 이의 제조방법
KR20150132574A (ko) * 2013-03-21 2015-11-25 아토테크더치랜드게엠베하 가공물에 금속층을 전해 전착하기 위한 장치와 방법
KR20170043106A (ko) * 2017-04-10 2017-04-20 주식회사 포스코 표면외관이 우수한 전기아연도금강판용 아연 플래쉬 도금 용액, 이를 이용한 전기아연도금강판의 제조방법 및 전기아연도금강판

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100349150B1 (ko) 1997-12-13 2002-11-18 주식회사 포스코 표면품질과도금밀착성이양호한아연-니켈합금전기도금욕의첨가제및이를이용한아연-니켈전기합금도금강판제조방법
KR101046301B1 (ko) * 2009-09-23 2011-07-04 주식회사 엠.이.시 니켈플래쉬 도금용액, 전기아연강판 및 이의 제조방법
KR20150132574A (ko) * 2013-03-21 2015-11-25 아토테크더치랜드게엠베하 가공물에 금속층을 전해 전착하기 위한 장치와 방법
KR20170043106A (ko) * 2017-04-10 2017-04-20 주식회사 포스코 표면외관이 우수한 전기아연도금강판용 아연 플래쉬 도금 용액, 이를 이용한 전기아연도금강판의 제조방법 및 전기아연도금강판

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981495A (zh) * 2021-09-30 2022-01-28 深圳市联合蓝海黄金材料科技股份有限公司 用于晶圆电镀的无氰电镀金液及其应用和晶圆电镀金的方法
CN113981495B (zh) * 2021-09-30 2022-05-27 深圳市联合蓝海黄金材料科技股份有限公司 用于晶圆电镀的无氰电镀金液及其应用和晶圆电镀金的方法
CN113789553A (zh) * 2021-11-17 2021-12-14 深圳市创智成功科技有限公司 一种应用于印制线路板的镀镍溶液及其电镀镍方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101998605B1 (ko) 2019-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100976787B1 (ko) 전기아연도금강판 제조용 하지도금용액으로서의철도금용액과 철도금용액이 하지도금액으로 도금된전기아연도금강판 및 그 제조방법
EP2840169B1 (en) Copper-nickel alloy electroplating bath and plating method
EP2980279B1 (en) Zinc-nickel alloy plating solution and plating method
KR102332676B1 (ko) 시아나이드를 함유하지 않는 산성 무광택 은 전기도금 조성물 및 방법
US4765871A (en) Zinc-nickel electroplated article and method for producing the same
TWI417427B (zh) 含銀合金鍍敷浴、使用其之電解鍍敷方法
US4515663A (en) Acid zinc and zinc alloy electroplating solution and process
GB2062010A (en) Electroplating Bath and Process
KR100971555B1 (ko) 전기아연도금공정의 냉연강판의 전처리용 고농도 니켈 도금 조성물
KR101998605B1 (ko) 아연니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 전기도금법
US3730853A (en) Electroplating bath for depositing tin-lead alloy plates
EP0663460B1 (en) Tin-zinc alloy electroplating bath and method for electroplating using the same
US20040074775A1 (en) Pulse reverse electrolysis of acidic copper electroplating solutions
US4170526A (en) Electroplating bath and process
KR20110032540A (ko) 니켈플래쉬 도금용액, 전기아연강판 및 이의 제조방법
EP2096193B1 (en) Process for the preparation of corrosion resistant zinc and zinc-nickel plated linear or complex shaped parts
CA3119028A1 (en) Satin copper bath and method of depositing a satin copper layer
KR20100121399A (ko) 니켈플래쉬 도금용액, 전기아연도금강판 및 이의 제조방법
KR101011473B1 (ko) ｐＨ 완충효과가 향상된 전기도금공정용 니켈 도금 조성물
US9435047B2 (en) Process for corrosion protection of iron containing materials
KR101353803B1 (ko) 아연도금강판용 황산욕 Ｆｅ계 전해액
KR100419655B1 (ko) 아연-니켈 합금전기도금용액을 이용한 아연-니켈 합금전기도금강판의 제조방법
WO2010101212A1 (ja) 銅－亜鉛合金電気めっき浴およびこれを用いためっき方法
KR102215209B1 (ko) 아르기닌과 비스에폭사이드의 코폴리머를 갖는 니켈 전기도금 조성물 및 니켈을 전기도금하는 방법
KR100946117B1 (ko) 아연전기도금액 및 이로 형성된 도금층을 갖는아연전기도금강판

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant