特許ウォッチ

公開番号2025031507
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024069606
出願日2024-04-23
発明の名称酸性亜鉛めっき浴および亜鉛めっき部材の製造方法
出願人ユケン工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C25D 3/22 20060101AFI20250228BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】酸性亜鉛めっき後の化成処理に先立って通常行われる酸系の活性化処理の必要性を低下させ、好ましい一形態では酸系の活性化処理を省略することが可能な技術を提供する。
【解決手段】浴可溶性亜鉛含有物質と、浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質からなるキレート剤と、を含む酸性亜鉛めっき浴であって、前記浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質を与えるヒドロキシカルボン酸は、グルコン酸およびクエン酸からなる群から選ばれる1種以上であり、酸性亜鉛めっき浴を用いて形成した亜鉛めっき皮膜についてデプスプロファイルを求めたときに、酸素濃度が5原子%以上である表面側の領域として定義される酸化層の厚さが7nm以下である、酸性亜鉛めっき浴。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
浴可溶性亜鉛含有物質と、浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質からなるキレート剤と、を含む酸性亜鉛めっき浴であって、
前記浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質を与えるヒドロキシカルボン酸は、グルコン酸およびクエン酸からなる群から選ばれる１種以上であり、
前記酸性亜鉛めっき浴を用いて形成した亜鉛めっき皮膜についてデプスプロファイルを求めたときに、酸素濃度が５原子％以上である表面側の領域として定義される酸化層の厚さが７ｎｍ以下であること
を特徴とする酸性亜鉛めっき浴。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質のヒドロキシカルボン酸換算含有量が４ｍｍｏｌ／Ｌ以上である、請求項１に記載の酸性亜鉛めっき浴。
【請求項３】
ホウ酸フリーの塩化浴である、請求項１に記載の酸性亜鉛めっき浴。
【請求項４】
一次光沢剤および二次光沢剤の少なくとも一種を含有する、請求項１に記載の酸性亜鉛めっき浴。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の酸性亜鉛めっき浴によって鉄系材料からなる部分を有する被めっき部材に亜鉛めっき皮膜を形成するための亜鉛めっき装置であって、
鉄イオンを除去するための除去部材と前記酸性亜鉛めっき浴とを接触させる除去部を有する、亜鉛めっき装置。
【請求項６】
鉄系材料からなる部分を有する被めっき部材と、当該被めっき部材に設けられた亜鉛めっき皮膜とを備える亜鉛めっき部材の製造方法であって、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の酸性亜鉛めっき浴を用いて亜鉛めっき皮膜を前記被めっき部材上に形成し、
前記亜鉛めっき皮膜を前記被めっき部材に対して、酸系の活性化処理を行わずに化成処理を行うこと
を特徴とする亜鉛めっき部材の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載される亜鉛めっき装置を用いて前記被めっき部材に亜鉛めっき皮膜を形成する、請求項６に記載の亜鉛めっき部材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸性亜鉛めっき浴に添加されてその浴から形成された亜鉛めっき皮膜を改質する膜質改良剤を含有する酸性亜鉛めっき浴、その酸性亜鉛めっき浴で亜鉛めっきを行うための装置である亜鉛めっき装置、および膜質が改良された亜鉛めっき皮膜を備える部材（亜鉛めっき部材）の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
亜鉛めっき皮膜は、自動車用の鋼板やボルトやナットなどの鋼材からなる機械部品をはじめとして、我々の身の回りの部材に対して、耐食性、耐熱性などの機能性を向上させることを目的として広汎に用いられている。
【０００３】
亜鉛めっき皮膜は、亜鉛めっき皮膜を形成するためのめっき浴（本明細書において「亜鉛めっき浴」ともいう。）に被めっき部材を浸漬した状態で電解を行う電気めっきにて形成される。この亜鉛めっき浴は、アルカリ浴（例えば特許文献１など）と酸性浴（例えば特許文献２など）とに大別され、アルカリ浴にはシアン化物浴やジンケート型亜鉛めっき浴、酸性浴には塩化亜鉛浴や硫酸亜鉛浴がある。求める亜鉛めっき皮膜の硬度や光沢性、被めっき部材の形状や大きさ、作業環境などの様々な条件を勘案して、これらの亜鉛めっき浴から適切な浴が選択されている。
【０００４】
亜鉛めっき皮膜が施された部材（亜鉛めっき部材）は、そのままで使用される場合はむしろまれであって、例えば特許文献３に開示されるような化成皮膜を形成する化成処理が行われる場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１－２９８１９２号公報
特許第４３０７８１０号公報
特許第７１３３８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３の実施例にも開示されるように、亜鉛めっき部材に化成処理液を用いて化成処理を行う場合には、前処理として、塩酸や硝酸などの無機酸との接触を含む活性化処理（酸系の活性化処理）が行われる場合がある。この酸系の活性化処理を省略すると、化成処理の反応が不十分になり化成処理が行われた部材の耐食性が低下することが懸念される。
【０００７】
亜鉛めっき部材の生産性を高める観点から、工程数を減らすことは有効であるが、上記のとおり、酸系の活性化処理はこれまで事実上必須であったため、酸系の活性化処理のための酸の工程管理（濃度、温度、接触時間）が生産性向上の阻害要因となっていた。
【０００８】
本発明は、かかる現状を鑑み、酸性亜鉛めっき後の化成処理に先立って通常行われる酸系の活性化処理の必要性を低下させ、好ましい一形態では酸系の活性化処理を省略することが可能な技術を提供することを目的とする。具体的には、酸性亜鉛めっき浴に添加されてその浴から形成された亜鉛めっき皮膜を改質する（化成処理の前処理としての酸系の活性化処理の必要性を低下させる）膜質改良剤を含有する酸性亜鉛めっき浴、その酸性亜鉛めっき浴で亜鉛めっきを行うための装置である亜鉛めっき装置、および改質された亜鉛めっき皮膜を備える部材（亜鉛めっき部材）の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために提供される本発明は次の態様を含む。
（１）浴可溶性亜鉛含有物質と、浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質からなるキレート剤と、を含む酸性亜鉛めっき浴であって、前記浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質を与えるヒドロキシカルボン酸は、グルコン酸およびクエン酸からなる群から選ばれる１種以上であり、前記酸性亜鉛めっき浴を用いて形成した亜鉛めっき皮膜についてデプスプロファイルを求めたときに、酸素濃度が５原子％以上である表面側の領域として定義される酸化層の厚さが７ｎｍ以下であることを特徴とする酸性亜鉛めっき浴。
（２）前記浴可溶性ヒドロキシカルボン酸物質のヒドロキシカルボン酸換算含有量が４ｍｍｏｌ／Ｌ以上である、上記（１）に記載の酸性亜鉛めっき浴。
（３）ホウ酸フリーの塩化浴である、上記（１）に記載の酸性亜鉛めっき浴。
（４）一次光沢剤および二次光沢剤の少なくとも一種を含有する、上記（１）に記載の酸性亜鉛めっき浴。
（５）上記（１）から上記（４）のいずれかに記載の酸性亜鉛めっき浴によって鉄系材料からなる部分を有する被めっき部材に亜鉛めっき皮膜を形成するための亜鉛めっき装置であって、鉄イオンを除去するための除去部材と前記酸性亜鉛めっき浴とを接触させる除去部を有する、亜鉛めっき装置。
（６）鉄系材料からなる部分を有する被めっき部材と、当該被めっき部材に設けられた亜鉛めっき皮膜とを備える亜鉛めっき部材の製造方法であって、上記（１）から上記（４）のいずれかに記載の酸性亜鉛めっき浴を用いて亜鉛めっき皮膜を前記被めっき部材上に形成し、前記亜鉛めっき皮膜を前記被めっき部材に対して、酸系の活性化処理を行わずに化成処理を行うことを特徴とする亜鉛めっき部材の製造方法。
（７）上記（５）に記載される亜鉛めっき装置を用いて前記被めっき部材に亜鉛めっき皮膜を形成する、上記（６）に記載の亜鉛めっき部材の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る膜質改良剤は、酸性亜鉛めっき後に行われる化成処理における酸系の活性化処理の必要性を低下させることができる。それゆえ、かかる膜質改良剤を含有する酸性亜鉛めっき浴を用いて得られた亜鉛めっき部材は、化成処理前の酸系の活性化処理の処理条件を従来よりも緩和でき、好ましい一例では酸系の活性化処理を行わなくてもよい。そのような場合でも、化成処理後の部材は適切な耐食性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許