JP2009197318A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、アルミニウムハロゲン化物とイミダゾリウムハロゲン化物などの混合溶融塩にジルコニウムハロゲン化物とマンガンハロゲン化物を含有させ、Al−Zr−Mn合金めっき皮膜を得ることにより、上記課題である耐食性の改善と皮膜の均一性を達成し得るとの知見に基づいてなされたものである。また、特定の有機重合体又は特定の有機重合体と光沢剤とを添加することによって、さらに皮膜の均一性とデンドライド析出防止効果が高まるとの知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明は、A)アルミニウムハロゲン化物、(B)N−アルキルピリジニウムハライド類、N−アルキルイミダゾリウムハライド類、N,N’−ジアルキルイミダゾリウムハライド類、N−アルキルピラゾリウムハライド類、N,N’−ジアルキルピラゾリウムハライド類、N−アルキルピロリジニウムハライド類及びN,N−ジアルキルピロリジニウムハライド類からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物、(C)ジルコニウムハロゲン化物並びに(D)マンガンハロゲン化物を含む電気Al−Zr−Mn合金めっき浴であって、(A)アルミニウムハロゲン化物と(B)化合物とのモル比が1:1〜3:1である、電気Al−Zr−Mn合金めっき浴を提供する。
また、本発明は前記電気Al−Zr−Mn合金めっき浴を用いる電気めっき方法を提供する。
さらに、本発明は皮膜中のZrとMnの合計共析率が1〜40重量%であるAl−Zr−Mn合金めっき皮膜を提供する。
The present invention improves the corrosion resistance, which is the above-mentioned problem, by including a zirconium halide and a manganese halide in a mixed molten salt such as an aluminum halide and an imidazolium halide to obtain an Al-Zr-Mn alloy plating film. This is based on the knowledge that the uniformity of the film can be achieved. Moreover, it is made | formed based on the knowledge that the uniformity of a film | membrane and a dendrite precipitation prevention effect increase further by adding a specific organic polymer or a specific organic polymer, and a brightener. That is, the present invention is, A) aluminum halide, (B) N-alkyl pyridinium halides, N- alkyl imidazolium halides, N, N'-di-alkyl imidazolium halides, N- alkyl pyrazolium halides , N, N'-di-alkyl-pyrazolium halides, N- alkylpyrrolidinium halides and N, 1 or 2 or more compounds selected from the group consisting of N- di-alkyl pyrrolidinium halides, ( C) An electric Al—Zr—Mn alloy plating bath containing zirconium halide and (D) manganese halide, wherein the molar ratio of (A) aluminum halide to (B) compound is 1: 1 to 3: 1. An electrical Al—Zr—Mn alloy plating bath is provided.
The present invention also provides an electroplating method using the above-described electric Al—Zr—Mn alloy plating bath.
Furthermore, this invention provides the Al-Zr-Mn alloy plating film whose total eutectoid rate of Zr and Mn in a film | membrane is 1 to 40 weight%.
本発明の電気Al−Zr−Mn合金めっき浴は、A)アルミニウムハロゲン化物、(B)N−アルキルピリジニウムハライド類、N−アルキルイミダゾリウムハライド類、N,N’−ジアルキルイミダゾリウムハライド類、N−アルキルピラゾリウムハライド類、N,N’−ジアルキルピラゾリウムハライド類、N−アルキルピロリジニウムハライド類及びN,N−ジアルキルピロリジニウムハライド類からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物、(C)ジルコニウムハロゲン化物並びに(D)マンガンハロゲン化物を含む電気Al−Zr−Mn合金めっき浴である。
本発明で用いる(A)アルミニウムハロゲン化物は、AlX3で表され、Xはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンであり、塩素もしくは臭素が好ましい。経済性を考慮すると塩素が最も好ましい。
Electric Al-Zr-Mn alloy plating bath of the present invention, A) aluminum halide, (B) N-alkyl pyridinium halides, N- alkyl imidazolium halides, N, N'-di-alkyl imidazolium halides, N- alkyl pyrazolium halides, N, N'-di-alkyl-pyrazolium halides, N- alkylpyrrolidinium halides and N, 1 kind selected from the group consisting of N- di-alkyl pyrrolidinium halides Or it is an electric Al-Zr-Mn alloy plating bath containing two or more compounds, (C) zirconium halide and (D) manganese halide.
The (A) aluminum halide used in the present invention is represented by AlX 3 , where X is a halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, with chlorine or bromine being preferred. In view of economy, chlorine is most preferable.
本発明で(B)化合物として用いるN−アルキルイミダゾリウムハライド類及びN,N’−ジアルキルイミダゾリウムハライド類としては、例えば下記一般式(II)で表される。
具体的なN−アルキルイミダゾリウムハライド類及びN,N’−ジアルキルイミダゾリウムハライド類としては、例えば1−メチルイミダゾリウムクロライド、1−メチルイミダゾリウムブロマイド、1−エチルイミダゾリウムクロライド、1−エチルイミダゾリウムブロマイド、1−プロピルイミダゾリウムクロライド、1−プロピルイミダゾリウムブロマイド、1−オクチルイミダゾリウムクロライド、1−オクチルイミダゾリウムブロマイド、1−メチル−3−エチルイミダゾリウムクロライド、1−メチル−3−エチルイミダゾリウムブロマイド、1,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1,3−ジメチルイミダゾリウムブロマイド、1,3−ジエチルイミダゾリウムクロライド、1,3−ジエチルイミダゾリウムブロマイド、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムクロライド、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムブロマイド、1−ブチル−3−ブチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−ブチルイミダゾリウムブロマイドなどが挙げられる。
In the present invention (B) is used as the compound N- alkyl imidazolium halides and N, as the N'- di alkyl imidazolium halides, such as represented by the following general formula (II).
Specific N- alkyl imidazolium halides and N, as the N'- di alkyl imidazolium halides, such as 1-methylimidazolium chloride, 1-methylimidazolium bromide, 1-ethyl imidazolium chloride, 1-ethyl Imidazolium bromide, 1-propylimidazolium chloride, 1-propylimidazolium bromide, 1-octylimidazolium chloride, 1-octylimidazolium bromide, 1-methyl-3-ethylimidazolium chloride, 1-methyl-3-ethyl Imidazolium bromide, 1,3-dimethylimidazolium chloride, 1,3-dimethylimidazolium bromide, 1,3-diethylimidazolium chloride, 1,3-diethylimidazolium bromide, Examples include 1-methyl-3-propylimidazolium chloride, 1-methyl-3-propylimidazolium bromide, 1-butyl-3-butylimidazolium chloride, 1-butyl-3-butylimidazolium bromide.
本発明で(B)化合物として用いるN−アルキルピラゾリウムハライド類及びN,N’−ジアルキルピラゾリウムハライド類としては、例えば下記一般式(III)で表される。
具体的なN−アルキルピラゾリウムハライド類及びN,N’−ジアルキルピラゾリウムハライド類としては、例えば1−メチルピラゾリウムクロライド、1−メチルピラゾリウムブロマイド、1−プロピルピラゾリウムクロライド、1−プロピルピラゾリウムブロマイド、1−ブチルピラゾリウムクロライド、1−ブチルピラゾリウムブロマイド、1−ヘキシルピラゾリウムクロライド、1−ヘキシルピラゾリウムブロマイド、1−メチル−2−エチルピラゾリウムクロライド、1−メチル−2−エチルピラゾリウムブロマイド、1−メチル−2−プロピルピラゾリウムクロライド、1−メチル−2−プロピルピラゾリウムブロマイド、1−プロピル−2−メチルピラゾリウムクロライド、1−プロピル−2−メチルピラゾリウムブロマイド、1−ブチル−2−メチルピラゾリウムクロライド、1−ブチル−2−メチルピラゾリウムブロマイド、1−へキシル−2−メチルピラゾリウムクロライド、1−へキシル−2−メチルピラゾリウムブロマイド、1,2−ジメチルピラゾリウムクロライド、1,2−ジメチルピラゾリウムブロマイド、1,2−ジエチルピラゾリウムクロライド、1,2−ジエチルピラゾリウムブロマイドなどが挙げられる。
The present invention in (B) is used as the compound N- alkyl pyrazolium halides and N, N'-di-alkyl-pyrazolium halides, for example represented by the following general formula (III).
Specific N- alkyl pyrazolium halides and N, N'as the di-alkyl pyrazolium halides, such as 1-methyl pyrazolium chloride, 1-methyl pyrazolium bromide, 1-propyl pyrazolium Chloride, 1-propylpyrazolium bromide, 1-butylpyrazolium chloride, 1-butylpyrazolium bromide, 1-hexylpyrazolium chloride, 1-hexylpyrazolium bromide, 1-methyl-2-ethylpyramide Zorium chloride, 1-methyl-2-ethylpyrazolium bromide, 1-methyl-2-propylpyrazolium chloride, 1-methyl-2-propylpyrazolium bromide, 1-propyl-2-methylpyrazolium Chloride, 1-propyl-2-methylpyrazolium bromide, 1-butyl-2-methylpyrazolium chloride, 1-butyl-2-methylpyrazolium bromide, 1-hexyl-2-methylpyrazolium chloride, 1-hexyl-2-methylpyrazolium bromide, Examples include 1,2-dimethylpyrazolium chloride, 1,2-dimethylpyrazolium bromide, 1,2-diethylpyrazolium chloride, 1,2-diethylpyrazolium bromide.
本発明で(B)化合物として用いるN−アルキルピロリジニウムハライド類及びN,N−ジアルキルピロリジニウムハライド類としては、例えば下記一般式(IV)で表される。
具体的なN−アルキルピロリジニウムハライド類及びN,N−ジアルキルピロリジニウムハライド類としては、例えば1−メチルピロリジニウムクロライド、1−メチルピロリジニウムブロマイド、1,1−ジメチルピロリジニウムクロライド、1−エチル−1−メチルピロリジニウムクロライド、1−エチルピロリジニウムクロライド、1−プロピルピロリジニウムクロライド、1−メチル−1−プロピルピロリジニウムクロライド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムクロライド、1−エチル−1−プロピルピロリジニウムクロライド、1−メチル−1−ヘキシルピロリジニウムクロライド、1−ブチルピロリジニウムクロライドなどが挙げられる。
The present invention in (B) is used as the compound N- alkylpyrrolidinium halides and N, N- di-alkyl pyrrolidinium halides, for example represented by the following general formula (IV).
Specific N- alkylpyrrolidinium halides and N, as the N- di-alkyl pyrrolidinium halides, for example 1-methyl-pyrrolidinium chloride, 1-methyl-pyrrolidinium bromide, 1,1-dimethyl pyrrolidinium chloride, 1-ethyl-1-methyl-pyrrolidinium chloride, 1-ethyl-pyrrolidinium chloride, 1-Puropirupi b lysine chloride, 1-methyl-1-Puropirupi b lysine chloride, 1-butyl-1-methyl pyrrolidinium chloride, 1-ethyl-1-Puropirupi b lysine chloride, 1-methyl-1-Hekishirupi b lysine chloride, 1-butyl pyrrolidinium chloride.
また、(B)化合物は、上記のN−アルキルピリジニウムハライド類、N−アルキルイミダゾリウムハライド類、N,N’−ジアルキルイミダゾリウムハライド類、N−アルキルピラゾリウムハライド類、N,N’−ジアルキルピラゾリウムハライド類、N−アルキルピロリジニウムハライド類及びN,N−ジアルキルピロリジニウムハライド類の2種以上の混合物であってもよく、更にハロゲン原子が異なる2種以上の混合物であってもよい。 Also, (B) compound, N- alkyl pyridinium halides of the above, N- alkyl imidazolium halides, N, N'-di-alkyl imidazolium halides, N- alkyl pyrazolium halides, N, N ' - di alkyl pyrazolium halides, N- alkylpyrrolidinium halides and N, N- di-alkyl pyrrolidone may also be a mixture of two or more acridinium halides, more further halogen atoms different It may be a mixture.
(比較例1〜3)
AlCl3と1−メチル−3プロピルイミダゾリウムブロマイドとを2:1のモル比に混合溶融してなる浴に、下記表4の通り各種添加剤を添加して電気Alめっき浴を調製した。次に陰極として用いる鉄板(板厚0.5mm)に対し、前処理として、アルカリ脱脂、アルカリ電解洗浄及び酸洗し、水洗後エチルアルコール洗浄し乾燥を行った。前記鉄板を陰極、アルミニウム板(純度99.9%)を陽極として、乾燥窒素ガス雰囲気中で、50℃に保った前記電気Alめっき浴に5分間浸漬し、同じめっき浴で直流にてAlめっきを行った。尚、めっき浴はスターラーで攪拌した。表4に、添加剤の浴中濃度、電解条件及び得られたAlめっき皮膜の耐食性の評価結果を示す。
Various additives were added as shown in Table 4 below to a bath formed by mixing and melting AlCl 3 and 1-methyl-3-propylimidazolium bromide at a molar ratio of 2: 1 to prepare an electric Al plating bath. Next, as a pretreatment, the iron plate (plate thickness 0.5 mm) used as the cathode was subjected to alkali degreasing, alkaline electrolytic washing and pickling, water washing, ethyl alcohol washing and drying. The iron plate is used as a cathode, the aluminum plate (purity 99.9%) as an anode, and immersed in the electric Al plating bath maintained at 50 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere for 5 minutes, and Al plating is performed in a direct current in the same plating bath. Went. The plating bath was stirred with a stirrer. Table 4 shows the evaluation results of the bath concentration of the additive, the electrolysis conditions, and the corrosion resistance of the obtained Al plating film.
(比較例4〜6)
AlCl3と1−メチル−3プロピルイミダゾリウムブロマイドとを2:1のモル比に混合溶融してなる浴に、塩化マンガンを下記表5の通り添加して電気Al−Mn合金めっき浴を調製した。次に陰極として用いる鉄板(板厚0.5mm)に対し、前処理として、アルカリ脱脂、アルカリ電解洗浄及び酸洗し、水洗後エチルアルコール洗浄し乾燥を行った。前記鉄板を陰極、アルミニウム板(純度99.9%)を陽極として、乾燥窒素ガス雰囲気中で、50℃に保った前記電気Al−Mn合金めっき浴に5分間浸漬し、同じめっき浴で直流にてAl−Mn合金めっきを行った。尚、めっき浴はスターラーで攪拌した。表5に、塩化マンガンの浴中濃度、電解条件及び得られたAl−Mn合金めっき皮膜のMnの共析率(%)、耐食性の評価結果を示す。
(Comparative Examples 4-6)
An electric Al-Mn alloy plating bath was prepared by adding manganese chloride to a bath obtained by mixing and melting AlCl 3 and 1-methyl-3-propylimidazolium bromide in a molar ratio of 2: 1 as shown in Table 5 below. . Next, as a pretreatment, the iron plate (plate thickness 0.5 mm) used as the cathode was subjected to alkali degreasing, alkaline electrolytic washing and pickling, water washing, ethyl alcohol washing and drying. The iron plate is used as a cathode, the aluminum plate (purity 99.9%) as an anode, and immersed in the electric Al—Mn alloy plating bath maintained at 50 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere for 5 minutes. Then, Al—Mn alloy plating was performed. The plating bath was stirred with a stirrer. Table 5 shows the evaluation results of the concentration of manganese chloride in the bath, the electrolysis conditions, the Mn eutectoid rate (%) of the obtained Al—Mn alloy plating film, and the corrosion resistance.
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