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JPS6144959B2 - - Google Patents
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JPS6144959B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6144959B2
JPS6144959B2 JP55015377A JP1537780A JPS6144959B2 JP S6144959 B2 JPS6144959 B2 JP S6144959B2 JP 55015377 A JP55015377 A JP 55015377A JP 1537780 A JP1537780 A JP 1537780A JP S6144959 B2 JPS6144959 B2 JP S6144959B2
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JP
Japan
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bath
nickel
plating
iron
plating bath
Prior art date
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JP55015377A
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JPS55107794A (en
Inventor
Aanorudo Toremeru Robaato
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OMI International Corp
Original Assignee
OMI International Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by OMI International Corp filed Critical OMI International Corp
Publication of JPS55107794A publication Critical patent/JPS55107794A/ja
Publication of JPS6144959B2 publication Critical patent/JPS6144959B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/562Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt

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  • 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】 (発明の背景) 導電性基質上にニツケル―鉄合金を電着せしめ
る為の水性メツキ浴組成物およびその使用方法は
多数知られており、広く工業的に用いられてい
る。ニツケル―鉄電気メツキ膜は耐食性が良好な
ので、その上に更にクロムメツキを施すことによ
つて耐食性がない基質上に装飾仕上げを施す際に
特に有用である。装飾用として満足出来るニツケ
ル―鉄メツキ膜を得る為には、かかるメツキ膜は
高度の平滑性、光沢および優れた延性を特徴とし
ていなければならず、これらの特性がメツキ膜の
全領域に亘つて均一に得られることが特に重量で
ある。
(従来技術とその問題点) 典型的なニツケル―鉄電気メツキ浴組成物およ
びその使用方法に関しては米国特許第3354059
号、第3795591号、第3806429号、第3812566号、
第3878067号、第3974044号、第3994694号、第
4002543号および第4089754号公報に記載せられて
いる。前記米国特許の大多数は、導電性基質上に
装飾用ニツケル―鉄被膜を析出させるためのニツ
ケル―鉄電気メツキ組成物および方法に関して、
該被膜の平滑性を増加せしめ光沢を高めるための
種々の添加剤ならびに該添加剤の組み合わせを開
示している。或る種のニツケル―鉄メツキ浴組成
物は装飾的応用においては満足すべきメツキ被膜
を生ずるが、生成被膜の平滑特性および光沢につ
いてはさらに改良せられた浴組成物が依然として
要望せられている。
ニツケルメツキにおいて広く公知の第一および
第二光沢剤ならびにこれらの組み合わせを選択す
ることによつて、得られるニツケル―鉄合金メツ
キ被膜の光沢は改善されるが、しかし光沢および
平滑性が最高水準に達する以前に光沢剤の効力が
減少しはじめることが判明している。
浴中の鉄成分を安定化するために用いる錯化剤
の選択は、得られるメツキ被膜の光沢および平滑
性に対する重要な因子になることが判明してい
る。例えば、錯化剤としてのクエン酸塩は存在す
る鉄イオンのみならず浴中のニツケルイオンをも
同時に錯化する。この際、クエン酸ニツケル錯体
が生ずるために、生じた電気メツキ被膜の光沢お
よび平滑性は、よくても平均的なものが得られる
に過ぎない。錯化剤としてグルコン酸塩を使用し
た場合には、ニツケルは錯化されないので、これ
より若干良好な平滑性が得られる利点がある。し
かしながら、鉄グルコン酸塩錯体は得られた電気
メツキ被膜の平滑性を幾分抑制するという特徴が
ある。
浴のPHを高めると、得られる電気メツキ被膜の
平滑性および光沢は若干改良される。しかしなが
ら、このような高いPH水準においては、第2鉄イ
オン濃度が高まり、該操作浴が高濃度の鉄および
有機添加剤の存在に対してきわめて鋭敏になり、
運転浴の効率的使用および簡便な制御が困難にな
る。
米国特許第3974044号公報において開示されて
いるような、例えばグルコン酸ナトリウム,クエ
ン酸ナトリウムその他のヒドロキシカルボン酸か
ら成る錯化剤と共に還元糖を使用すると、高濃度
の鉄と第二光沢剤のような有機添加物の高濃度の
存在においても優れた平滑性および光沢を有する
ニツケル―鉄合金被膜を安定して生成せしめ得る
ことが判明している。米国特許第3974044号公報
に記載の錯化剤に代えて、酒石酸塩を使用した場
合には、生成したニツケル―鉄被膜の光沢および
平滑性は著しく改善せられるが、一方において鉄
および有機添加物に対する浴の敏感度が著しく増
大する。さらに問題になるのは、かかる組成物と
緩衝剤との相互作用によつて操作中の浴のPHが急
速に増加し、常時PHの調節を要し、経費増になる
ばかりか適正操業条件以内に浴を維持することす
ら困難になる場合がある。
(発明の目的) この発明の目的は従来公知の組成および方法に
ともなう多くの問題点や欠点を解決するためのニ
ツケル―鉄電気メツキ浴組成物およびその改良使
用方法を提供し、これにより著しく優れた平滑性
および光沢特性を示すニツケル―鉄電気メツキ被
膜を生成せしめることにある。この発明の浴組成
およびその使用方法は極めて広いPH範囲に亘つて
顕著な光沢と平滑性を示し、35%およびそれ以上
の鉄成分を含むようなニツケル―鉄合金を析出す
る降においてさえも鉄濃度や二次的有機添加剤が
高濃度に存在していても、より低感度の浴を提供
できることが特徴である。
この発明の利益および有利性は、有効量の特殊
成分の組み合わせから成るニツケル―鉄電気メツ
キ浴を見い出したことに基づくもので、該特殊成
分は生成したニツケル―鉄被膜の光沢および平滑
性を著るしく高めるための相乗効果を有し、同時
に該浴が比較的高濃度の鉄および高濃度の有機添
加剤を含むにもかかわらず、制御しやすく利用度
の高い比較的安定した浴を提供できるという新事
実に基づいている。
(発明の要約) この発明による電気メツキ浴組成物は必須成分
として希望する組成のニツケル―鉄合金被膜を生
成せしめるのに十分な量のニツケルおよび鉄イオ
ンを含有する。さらに該浴は、酒石酸塩から成る
錯化剤;還元糖;約0.5〜3g/のアスコルビン
酸、イソアスコルビン酸、それらの浴溶解性塩類
およびそれらの混合物;一定量のホウ酸および/
または酢酸ナトリウムから成る緩衝剤;並びにス
ルホン酸型酸素含有化合物および/または硫黄含
有化合物から成る第一光沢剤(別称キヤリア
ー)、および第一光沢剤との組み合わせにおける
第二光沢剤を含有する。該浴は約2.6〜4.5の運転
PHが維持できるような濃度の水素イオンをさらに
含有する。
なお、本発明の記載において使用する“第一光
沢剤”および“第二光沢剤”なる用語は光沢ニツ
ケルメツキに使われる用語の定義そのままが適用
される。すなわち光沢ニツケルメツキを得るため
に基本浴に使用する添加剤である。かかる光沢剤
には無機化合物と有機化合物があり、その機能が
複雑なので、一般に第一光沢剤と第二光沢剤に分
類される。第一光沢剤は、光沢剤の担体(キヤリ
アー)とも呼称され、当該分類中に属する有機化
合物の多くはその構造のなかに=C―SO2―の結
合を持つものが広く知られているが、かならずし
もこれらのみに限定されない。具体例としてはビ
ニル,アリル系化合物、スルホン酸、スルホン化
物、スルホンアミド、スルホンイミド、スルフイ
ン酸、スルホン化合物、芳香族炭化水素等が包含
され、1,5―ナフタレンジスルホン酸ナトリウ
ム、1,3,6―ナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム、パラトルエンスルホンアミド、サツカリン等
が多用されている。
第二光沢剤として分類されている有機化合物は
その機能源としてC=O、C=C、C≡N、C=
N、C≡C、N―C=S、N=Nで示される構造
を含む化合物が知られており、ホルムアルデヒ
ド、プロパルギルアルコール、1,4―ブチンジ
オール、エチレンシアン―ヒドリン、チオウレ
ア、クマリン等がニツケルメツキでは多用されて
いる。
第一光沢剤と第二光沢剤のそれぞれが適量ずつ
併用されはじめて優れた光沢メツキになり、それ
ぞれの単独添加では優れた光沢メツキは得られな
い。
この発明の提案によれば、上記のメツキ浴を用
いて浴温約40〜82℃において導電性基質上にニツ
ケル―鉄合金被膜を生成させる。通常、基質は該
基質を陰極として約5〜30分または所定の厚さの
メツキ被膜が得られるような時間帯に亘つて、平
均浴電流密度約0.5〜10.7A/Dm2において浴中に
保つ。この発明の他の利点および有利性は、添付
の実施例に基づく好適な実施態様の記載からより
明瞭になるはずである。
この発明は装飾用および/または耐食目的のク
ロムメツキを施こすための下地膜として用いられ
る極めて光沢性で平滑性の優れたニツケル―鉄合
金被膜を生成させるためのメツキ浴組成およびそ
の改良使用法にかかわる。この発明による組成お
よび方法は主として金属基質上にメツキ被膜を施
すために有用であるが、またニツケル―鉄合金メ
ツキ操作を受けやすいように、公知の方法による
適切な前処理によりニツケルまたは銅のような電
気導電性被膜を予め施したプラスチツク基質への
適用もまた可能である。かくして、ABS、ポリ
オレフイン、ポリ塩化ビニルおよびフエノール・
ホルマリン縮重合体などの各種のプラスチツクが
メツキできる。
(発明の構成) この発明によるニツケル―鉄合金被膜が呈する
驚ろくべき優れた光沢および平滑性は、必須成分
としてのニツケルおよび鉄イオン;特殊な錯化
剤;還元糖;アスコルビン酸および/またはイソ
アスコルビン酸および/またはそれらの塩類;緩
衝剤;並びに第一および第二光沢剤を組み合わせ
て浴中に含有させる、ことによつて達成される。
該浴は浴のPHを約2.6〜4.5、好ましくは約3.0〜
3.6の範囲に維持しうるような濃度の水素イオン
をさらに含有する。
この発明の提案によれば被メツキ基質を陰極と
して、これをメツキ浴中に浸漬し、約0.5〜
10.7A/Dm2、好ましくは約3.0〜6.0A/Dm2の平
均電流密度において所望メツキ厚が得られるよう
な時間に亘つてメツキする。通常の装飾目的で
は、メツキ厚は約0.1〜2ミル(2.5〜50μ)、好
ましくは約0.2〜0.5ミル(5〜12μ)である。通
常、浴温は約40〜82℃、好ましくは約54〜60℃に
保つ。メツキ時間は電流密度および所望するメツ
キ膜の厚さを考慮して約5分〜30分が適当であ
る。必ずしも浴のかくはんは必要としないが機械
かくはん、空気かくはん、その他の方法を採用す
ることが好ましい。
この発明が提案する組成によれば、ニツケルお
よび鉄イオンは該浴に可溶性でかつ相溶性のニツ
ケルおよび鉄化合物として浴中に添加する。好ま
しくは、硫酸ニツケル、塩化ニツケルなどの無機
ニツケル塩およびスルフアミン酸ニツケルその他
のニツケル化合物が用いられる。硫酸ニツケルま
たはスルフアミン酸ニツケルが用いられるときに
は、通常約40〜300g/(硫酸ニツケル・6水和
物として計算)の濃度範囲である。塩化ニツケル
もまた用いられるが、その濃度は通常約40〜250
g/である。塩素イオンまたはハロゲンイオン
は該浴の電導性を良くし、同時に可溶性陽極の侵
蝕に好結果を及ぼす。
鉄化合物は硫酸第2鉄、塩化第2鉄その他の無
機第2鉄塩から成ることが好ましい。通常かかる
第2鉄塩は約2〜60g/の濃度範囲で用いる。
水溶性第2鉄フツ化ホウ酸塩、スルフアミン酸塩
その他の浴可溶性、相溶性鉄塩も使用可能であ
る。
浴中のニツケルおよび鉄イオン濃度は鉄に対す
るニツケルの重量比が約5対1〜約50対1の範囲
に制御する。
該浴はさらに鉄成分に対する錯化剤を含み、該
錯化剤は酒石酸 ニツケル塩、鉄塩、モノおよ
び/またはジアルカリ金属塩のような浴可溶性酒
石酸塩およびそれらの混合物から選択される。こ
こに記載し、かつ前記の特許請求の範囲に記載し
た“アルカリ金属塩”なる用語はアルカリ金属
類、ナトリウム、カリウム、リチウムおよびアン
モニウム(NH4)を包含する広義において用いら
れている。錯化剤はL+酒石酸のカリウム―ナト
リウム酒石酸塩から成るロツシエル塩の形で用い
るのが好都合である。該錯化剤の濃度は約5〜
100g/、好ましくは約15〜30g/である。一
般的に錯化剤の濃度は約50g/以上は不必要で
あり、ある場合にはメツキ浴の長期運転中に不溶
性の劣化物を生成することがあり好ましくない。
かかる高濃度は経済的観点からも好ましくない。
鉄イオン濃度に対する鎖化剤の割合は約1対1
〜20対1が好ましい。1対1以下においては、鉄
成分が沈析し、約20対1以上においては過剰の錯
化剤が存在することに基因する上記のような欠陥
並びに潜在的な欠点を露呈する。ニツケルおよび
鉄イオンおよび錯化剤の他に、該浴はさらに必須
成分として一定量の還元糖を含む。該還元糖また
はそれらの混合物は、この発明の提案によれば、
単糖類または2糖類が用いられる。単糖類は少な
くとも3個の脂肪族型結合炭素原子を有するポリ
ヒドロキシアルデヒドまたはポリヒドロキシケト
ンである。最も単純な単糖類はグリセルアルデヒ
ド(通常アルドース)およびジヒドロキシアセト
ン(通常ケトース)である。この発明の実施にお
いて有用なその他の単糖類は旋石糖、ソルボー
ス、フラクトース、キシロース、エリスロースお
よびアラビノースである。2糖類は単糖類のグル
コシド型誘導体であり、1個の糖が他の糖の−−
OH基とグルコシドを形成している。この発明の
実施に有用な2糖類はラクトース、マルトースお
よびツラノースである。
2番目の単糖類が少なくとも一時的に遊離のカ
ルボニル基を有するような他の2糖類もまた使用
可能である。
還元糖は約1〜50g/、好ましくは約2〜5
g/で用いられる。該還元糖は第2鉄イオンに
対する弱還元剤として働き、かつ酒石酸塩型錯化
剤並びに第一および第二光沢剤との間での相乗効
果を示して、生成するニツケル―鉄電気メツキ被
膜の光沢と平滑性を著るしく向上させる作用を有
するが、該相乗効果に関しては現時点ではなお完
全には解明されていない。
該浴は必須成分として更にアスコルビン酸およ
び/またはイソアスコルビン酸、そのアルカリ金
属塩のような浴溶解性塩類並びにこれらの混合物
を含有する。該成分は約0.5〜3g/、好ましく
は約1〜2g/において用いられる。該成分は
約3g/以上においては3g/以下と比較して
得られる被膜の光沢および平滑性が低下するので
好ましくない。さらに、該成分が約3g/以上
の場合には、浴の長期使用に亘つて浴不溶解の劣
化物が生成し浴を汚染し、相応の補助装置を必要
とする結果になる。アスコルビン酸および/また
はイソアスコルビン酸をその他の浴成分と組み合
わせて用いることは、操業中における浴のPHが急
激に上昇するのを防ぎ、さらに高い鉄濃度におけ
る浴の敏感性並びに第二光沢剤のような有機添加
物の高濃度に対する浴の敏感性を減少させるもの
であり、該敏感性は被メツキ物上における暗色凹
所の発生やメツキ膜の易剥離性並びにメツキ膜中
における高ストレスの原因になつている。
該メツキ浴はさらにその必須成分としてホウ酸
および/または酢酸ナトリウムのような緩衝剤を
含み、その濃度は約30〜60g/、好ましくは約
40〜50g/である。種々の緩衝剤の中でもホウ
酸が最も好ましい。
該浴はさらにその必須成分として第二光沢剤と
ともに第一(いわゆるキヤリアー)光沢剤の一定
量を含み、生成したニツケル―鉄被膜の光沢およ
び平滑性を著しく高める。第一光沢剤は通常約
0.5〜20g/、好ましくは約2〜8g/が適当
である。通常第二光沢剤は約0.25mg/〜1g/
で用いられる。酸を含む場合には第一および第
二光沢剤は酸それ自体またはアンモニウムを包含
するアルカリ金属イオンのような浴可溶性カチオ
ンを有する塩の形で浴中に添加する。
本発明の第一光沢剤として適当なものは米国特
許第3974044号公報に記載があるニツケルメツキ
用第一光沢剤中に分類される化合物であり、スル
ホン酸型酸素含有化合物および硫黄含有化合物か
ら成り、これらについては「モダン・エレクトロ
プレーテイング」(Modern Electroplating)〔ジ
ヨン・ウイリイ・アンド・サンズ(John Wiley
and Sons)社発行,第二版〕の272頁に詳細な記
載がある。
かかる第一光沢剤に分類される化合物の具体例
を挙げれば、サツカリン、トリスルホン酸ナフタ
レン、スルホベンヅアルデヒド、ジベンゼンスル
ホンアミド、アリルスルホン酸ナトリウム、ベン
ゼンスルフイン酸塩、ビニルスルホン酸塩、β―
スチレンスルホン酸塩、シアノアルカンスルホン
酸塩(1ないし5個の炭素原子をもつ)その他で
ある。その他の浴可溶性スルホン酸型酸素含有化
合物中には、不飽和脂肪族スルホン酸、単環およ
び二環芳香族スルホン酸、単環芳香族スルフイン
酸、単環芳香族スルホンアミドおよびスルホンイ
ミドその他が包含される。これらの中でサツカリ
ンまたはサツカリンとアリルスルホン酸塩およ
び/またはビニルスルホン酸塩との組み合わせが
本発明の第一光沢剤として用いるのに特に適して
いる。
本発明の第二光沢剤として用いるのに好適な化
合物には従来ニツケルメツキ用第二光沢剤として
分類されているスルホン酸型酸素含有アセチレン
系化合物がある。
また本発明の第二光沢剤として好ましく使用で
きる他の化合物には同じく従来からニツケルメツ
キ用第二光沢剤として分類されているアセチレン
系化合物であつて、アセチレン系アルコールやア
セチレン系ジオールと、エピクロロヒドリン、エ
チレンオキシド、プロピレンオキシドのような低
級アルキレンオキシドとの縮合反応によつて生成
するアセチレン系ポリエーテルが包含され、ここ
でのアセチレン系ジオールとしてはプロパルギル
アルコール、ブチンジオールなどが挙げられる。
本発明の第二光沢剤として使用に適するその他
の化合物としては、従来ニツケルメツキ用第二光
沢剤中に分類されている窒素含有複素環式第四ア
ンモニウム塩またはベタイン類が挙げられ、約1
〜150mg/の濃度で使用される。
これらの化合物の中で特に好ましいものはピリ
ジン第四アンモニウム塩またはベタイン類または
ピリジンスルホベタイン類のいずれかである。好
ましく使用ができる環状第四アンモニウム塩には
ギナルジンプロパンスルトン、硫酸キナルジンジ
メチル、臭化キナルジンアリル、臭化ピリジンア
リル、イソキナルジンプロパンスルトン、硫酸イ
ソキナルジンジメチル、臭化イソキナルジンアリ
ルが包含される。
さらに本発明の第二光沢剤中には、分子量300
〜24000のポリアミンをアルキル化した反応生成
物も包含される。典型的アルキル化剤としては硫
酸ジメチル、クロロ酢酸、臭化アリル、プロパン
スルトン、塩化ベンジル、臭化プロバルギルが挙
げられる。
該ポリアミンはスルフアミン酸、クロロスルホ
ン酸等でスルホン化して使用してもよい。ポリア
ミン対アルキル化剤またはポリアミン対スルホン
化剤の比率は変更可能であり、全てのアミノ基を
アルキル化したりスルホン化する必要はない。
必須の第一および第二光沢剤に加えて、本発明
の浴中には米国特許第3806429号公報に記載の特
殊なキヤリアー剤を含有し得る。かかる特殊な任
意添加剤は本発明におけるような著るしい光沢お
よび高度の平滑性を得るために必ずしも必要では
ないが、浴中にこれらを含むと極めて低い電流密
度領域においてさえも基質の全表面にわたつて光
沢のあるニツケル―鉄メツキ被膜が得られ易くな
る。かかる特殊添加剤は有機硫化物から成り、通
常約0.5〜40mg/の濃度で用い、次の一般式で
示される: ここでR1は水素または炭素または有機基であ
り、R2は窒素または有機基の炭素原子であり、
R3は有機基の炭素原子である。R1およびR2また
はR3は一個の有機基を通して共に結合せられて
いる場合もある。
浴可溶性の典型的有機硫化物は2―アミノチア
ゾールおよびイソチオウレアである。2―アミノ
―チアゾールおよび2―アミノベンゾチアゾール
は臭化エタンスルホン酸塩、プロパンスルトン、
塩化ベンジル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、臭
化メチル、臭化プロパルギル、二臭化エチレン、
臭化アリル、メチル=クロロ酢酸、臭化スルホフ
エノキシエチレンと反応させて使用に適する化合
物を形成させて用いることができる。2―アミノ
―5―クロロチアゾール、2―アミノ―4―メチ
ルチアゾール等の置換2―アミノチアゾールおよ
び2―アミノベンゾチアゾールもまた使用でき
る。チオウレアはプロピオラクトン、ブチロラク
トン、クロロ酢酸、クロロプロピオン酸、プロパ
ンスルトン、硫酸ジメチル等と反応させて用いる
ことが可能である。フエニルチオウレア、メチル
チオウレア、アリルチオウレアおよびその他の類
似のチオウレアもまた適当な反応生成物を形成さ
せて使用可能である。
浴のPHを適正に維持するためにはニツケル―鉄
メツキ浴に用いられる通常の酸類を用いるが、な
かでも硫酸および塩酸が好適である。
(実施例) 本発明をさらに明瞭に説明するために、次に特
定の実施例を掲げる。しかし、この実施例は単な
る例示であつて、本発明をこれらに限定するつも
りは毛頭ない。
比較例 1 水溶性ニツケル―鉄メツキ浴を次の組成に従つ
て調製した: NiSO4・6H2O 150g/ NiCl2・6H2O 75g/ FeSO4・7H2O 15g/ H3BO3 45g/ グルコン酸ナトリウム 20g/ サツカリン 2―1/2g/ アリルスルホン酸ナトリウム 3g/ プロパルギルアルコールエチレンオキシド付加
物 23mg/ PH 3.3 温 度 135〓(57.2℃) かくはん方法 空気 No.180研摩鋼製試片を3.0A/Dm2において15分間
メツキした。生成被膜は全面に亘り光沢があり平
滑性の度合いは1―10の尺度において表面および
裏面においてそれぞれ5および4であつた。
比較例 2 比較例1のグルコン酸ナトリウムに代えて15
g/の酒石酸ナトリウムを用いたほかは比較例
1と同様の浴組成を用いた。No.180研摩鋼製試片
を3.0A/Dm2において15分間メツキした。浴の
PHを注意深く3.2に管理した。生成した被膜は全
面にわたり光沢があり、その平滑性は1―10の尺
度において表5.5および裏4.0であつた。
比較例 3 比較例2における浴組成中に5g/の旋石糖
を添加した。浴温ならびにPHその他の浴成分は全
く同様に維持した。No.180研摩鋼製試片を3.0A/D
m2において15分間メツキした。浴のPHを注意深く
管理して3.2に維持した。生成したメツキ被膜は
全面光沢であり表面7.0裏面6の平滑性であつ
た。
比較例 4 次の組成を有する水性ニツケル―鉄メツキ浴を
調製した: NiSO4・6H2O 150g/ NiCl2・6H2O 75g/ FeSO4・7H2O 15g/ ロツシエル塩 18g/ ラクトース 5g/ H3BO3 45g/ サツカリン 2―1/2g/ アリルスルホン酸ナトリウム 3g/ プロパルギルアルコールエチレンオキシド付加
物 25mg/ PH 3.2 温 度 140〓(60.0℃) かくはん方法 空気 端末を巻き上げたNo.180研摩鋼製試片を3.0A/
Dm2において15分間メツキした。生じたメツキ膜
は極めて光沢があり著しく平滑性(7.0平均)の
よいものであつたが浴のPHは3.2から3.8に上昇し
た。その結果、被膜は黒色のくぼみを呈し、灰白
色の変色点を有し曲げるとはく離した。
実施例 1 比較例4のメツキ浴中に0.75g/のイソアス
コルビン酸(エリソルビン)を添加した。No.180
研摩鋼製試片を比較例4と全く同様の条件でメツ
キした。得られたメツキ膜は全面光沢であり凹所
においても柔らかく優れた密着性を有していた。
平滑性は同じ水準であり、かつPHは3.25に上昇し
ただけであつた。
実施例 2 イソアスコルビン酸(エルソルビン)に代て
1.5g/のアスコルビン酸を用いたほかは実施例
1と全く同じように操作した。結果は全く同じで
あつた。
実施例 3 プロパルギルアルコールエチレンオキシド付加
物の代わりに環状第四アンモニウム塩として25
mg/の臭化キナルジンアリルを用いた以外は実
施例1の操作を繰返した。実施例1と同様な結果
が得られた。
実施例 4 プロパルギルアルコールエチレンオキシド付加
物の代わりに硫酸ジメチルで部分アルキル化した
ポリアミン(分子量5000)を25mg/で用いた以
外は実施例1の操作を繰返した。実施例1と同様
な結果が得られた。
実施例 5 プロパルギルアルコールエチレンオキシド付加
物の代わりにクロロスルホン酸で部分スルホン化
したポリアミン(分子量15000)を25mg/で用
いた以外は実施例1と同様な操作を繰返した。実
施例1と同様な結果が得られた。
比較例 5 イソアスコルビン酸に代えて2g/の酒石酸
ナトリウムを浴に添加したほかは実施例1と全く
同様の組成を有する水性ニツケル―鉄メツキ浴を
調製した。実施例1と同じ条件でNo.180研摩鋼製
試片をメツキした。生成メツキ被膜は全面光沢で
あり、くぼみにおいて若干暗く曲げるとはく離し
た。平滑性は若干劣り(6.5平均)かつPHは3.2か
ら3.5に上昇した。
酒石酸ナトリウムの濃度を5g/に高めた。
生成被膜は凹所を含めすべて光沢があり密着性良
好であつた。浴のPHは僅かに3.25へ上昇しただけ
であるが膜の平滑化性は著しく減少(4.5平均)
した。
比較例 6 酒石酸ナトリウムに代えてグルコン酸ナトリウ
ムを用いたほかは実施例に従つた。試片を2g/
および5g/のグルコン酸ナトリウムの濃度
においてメツキした。グルコン酸塩は物性を改良
し比較的安定したPH(3.2―3.35)を維持し酒石
酸塩の場合と同様の結果が得られた。しかし酒石
酸ほどではないが、平滑化作用の減少はなお避け
られなかつた(5.0平均)。
(発明の効果) 比較例1〜6および実施例1〜2によつて得ら
れた結果はこの発明の実施により得られる処理液
を立証している。比較例1によれば錯化剤として
グルコン酸ナトリウムを用いた場合には、平均的
な光沢と平滑性が得られる程度に過ぎない。グル
コン酸ナトリウムに代えて酒石酸ナトリウムを用
いた場合には、比較例1において得られた結果と
実質的に同じである。比較例3によれば比較例2
の浴組成に還元糖を添加すると著るしく平滑性の
よい光沢メツキが得られるが、浴のPHを適正水準
に維持するために絶えず浴のPH管理が必要とな
る。かかる継続的な浴管理は工業的には実施不能
である。
比較例4によれば、還元糖としての旋石糖に代
えてラクトースを用いた以外は比較例3と同様の
浴を用い、PH管理は実施しなかつたが生成被膜は
劣り、かつメツキ操作中にPHが著るしく上昇し
た。実施例1においてイソアスコルビン酸(エリ
ソルビン酸)の少量の有効量を添加することによ
り著るしく平滑性の良い光沢メツキが全表面に亘
つて得られ、かつ密着性良好であり機械的物性の
優れたメツキが得られた。かかる優れた結果に対
して浴のPHは僅かに増加するだけであつた。同様
に、実施例2によればアスコルビン酸は実施例の
イソアスコルビン酸を用いて得られた結果と全く
同様の優れた結果を与えた。
比較例5および6は緩衝作用によつて急激なPH
の上昇を押えるために酒石酸ナトリウムまたはグ
ルコン酸ナトリウムを加えたが、平滑性および光
沢の著しい減少を示した。PH増加の抑制は達成せ
られたが、メツキ膜の平滑性および光沢の減少が
著しかつた。
これらの結果は当該発明のメツキ浴組成につい
ての相乗効果および臨界点を立証するものであ
り、実施例1および実施例2において得られた結
果により代表されるような、極めて優れた光沢お
よび平滑性のニツケル―鉄合金メツキが得られ、
同時に比較的安定し制御しやすいメツキ浴を提供
するものである。
ここに公開した発明の記載は上記のような諸利
益および進歩性を達成するために十分なるもので
あるが、この発明の精神と範囲に反することなく
種々に変更することができるものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 平滑性の良いニツケル―鉄光沢メツキが得ら
    れるような水性メツキ浴であつて該浴が、ニツケ
    ルおよび鉄イオン:酒石酸,浴溶解性酒酸塩およ
    びこれらの混合物から成る部類から選ばれた5〜
    100/の錯化剤;1〜50g/の還元糖;アスコ
    ルビン酸、イソアスコルビン酸、それらの浴溶解
    性塩およびこれらの混合物から成る部類から選ば
    れた0.5〜3g/の化合物;ホウ酸および酢酸ナ
    トリウムから成る部類から選ばれた30〜60g/
    の緩衝剤;スルホン酸型酸素含有化合物、硫黄含
    有化合物から成る部類から選ばれた0.5〜20g/
    の浴可溶性第一光沢剤;アセチレン系ポリエーテ
    ル、環状第四アンモニウム塩、アルキルポリアミ
    ンおよびスルホポリアミンから成る部類から選ば
    れた0.25mg〜1g/の第二光沢剤;および浴の
    PHを2.6〜4.5の範囲に維持できる濃度の水素イオ
    ンを含有する水性メツキ浴。 2 ニツケルイオン対鉄イオンの重量比が5対1
    〜50対1であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のメツキ浴。 3 錯化剤が15〜30g/の範囲で含まれること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のメツキ
    浴。 4 鉄イオン対錯化剤の重量比が1対1〜20対1
    になるような量において該錯化剤が含まれること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のメツキ
    浴。 5 還元糖が単糖類、2糖類およびその混合物か
    ら成る部類から選ばれることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のメツキ浴。 6 還元糖が2〜5g/の量において含まれる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のメ
    ツキ浴。 7 アルコルビン酸またはイソアスコルビン酸化
    合物が1〜2g/の量で含有せられることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のメツキ浴。 8 緩衝剤が40〜50g/の量において含まれる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のメ
    ツキ浴。 9 第一光沢剤が2〜8g/の量において含ま
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のメツキ浴。 10 第一光沢剤がサツカリンであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のメツキ浴。 11 第一光沢剤がナトリウムアリルスルホン酸
    塩、ビニルスルホン酸塩およびそれらの混合物か
    らなる部類から選択された光沢剤とサツカリンと
    の組み合わせから成ることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のメツキ浴。 12 浴のPHを3.0〜3.6に維持できる濃度の水表
    イオンを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のメツキ浴。 13 緩衝剤がホウ酸であり、第一光沢剤がサツ
    カリンとアルカリ金属アリルスルホン酸塩との混
    合物であり、第二光沢剤がプロパルギルアルコー
    ルエチレンオキシド付加物であり、かつ水素イオ
    ンが浴のPHを3.0〜3.6に維持できる濃度において
    含まれることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のメツキ浴。 14 導電性基質上への平滑性の良いニツケル―
    鉄光沢メツキ方法であつて該方法が、ニツケルお
    よび鉄イオン;酒石酸、浴溶解性酒酸塩およびこ
    れらの混合物から成る部類から選ばれた5〜
    100/の錯化剤;1〜50g/の還元糖;アスコ
    ルビン酸、イソアスコルビン酸、それらの浴溶解
    性塩およびこれらの混合物から成る部類から選ば
    れた0.5〜3g/の化合物;ホウ酸および酢酸ナ
    トリウムから成る部類から選ばれた30〜60g/
    の緩衝剤;スルホン酸型酸素含有化合物、硫黄含
    有化合物から成る部類から選ばれた0.5〜20g/
    の浴可溶性第一光沢剤;アセチレン系ポリエーテ
    ル、環状第四アンモニウム塩、アルキルポリアミ
    ンおよびスルホポリアミンから成る部類から選ば
    れた0.25mg〜1g/の第二光沢剤;および浴の
    PHを2.6〜4/5の範囲に維持できる濃度の水素
    イオンを含有する水性メツキ浴中に基質を浸漬す
    る工程と、該基質を陰極とし浴温を40〜82℃に制
    御して所望の膜厚が得られる時間に亘つてニツケ
    ル―鉄電気メツキ操作を継続する工程を包含する
    メツキ方法。
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