(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燐酸及び／又はその塩を５０〜８００ｇ／Ｌ、硝酸及び／又はその塩を１００〜５００ｇ／Ｌ、塩酸及び／又はその塩を１〜１００ｇ／Ｌの濃度で含有することを特徴とする金及び金合金用化学研磨処理液。
【請求項２】
ふっ酸及び／又はその塩をさらに含有することを特徴とする請求項１記載の金及び金合金用化学研磨処理液。
【請求項３】
ふっ酸及び／又はその塩を１〜２００ｇ／Ｌの濃度で含有することを特徴とする請求項２に記載の金及び金合金用化学研磨処理液。
【請求項４】
有機酸及び／又はアミン化合物をさらに含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金及び金合金用化学研磨処理液。
【請求項５】
有機酸及び／又はその塩を１〜１００ｇ／Ｌ、アミン化合物を１〜１００ｇ／Ｌの濃度で含有することを特徴とする請求項４に記載の金及び金合金用化学研磨処理液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金及び金−銀系、金−銅系、金−銀−銅系等の金合金表面の酸化膜を除去し、均一で且つ光輝な光沢面に仕上げる為の金及び金合金用化学研磨処理液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、純金や２０金、１８金、１４金、１２金、９金、ホワイトゴールド等の光輝処理には、電解研磨処理が使用されている。電解研磨液にはシアン含有液や特開昭５４−７７２３９、特開昭５７−３９２００、特開昭６０−７７９９７、特開昭６２−２４７１００等のシアンフリー液が提案されているが、凹凸の大きい複雑な形状物では電解研磨の特性上、凹部の低電流部が曇り、均一に光沢化されない問題がある。更に、人手による治具付けを必要とし、一度に大量処理できないことから、コスト的に負担になる問題がある。
【０００３】
一方、化学的溶解方法による酸化膜除去として王水（硝酸−塩酸混合液）やシアン含有液が従来から知られているが、これらの技術では金及び金合金を溶解することができても表面の平滑化、更には光沢化、いわゆる化学研磨は困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電解研磨に優る光輝面が得られ、凹凸の大きい複雑な形状物でも均一に光沢化でき且つ大量処理ができ、更に有害なシアン化合物を含有しない公害性を改善しうる金及び金合金用化学研磨処理液を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、課題解決のために鋭意研究の結果、金及び金合金の表面を均一に光輝研磨ができ、且つ大量処理が可能で、更にはシアンの様な毒物を含まない化学研磨液を発明するに至った。更に詳しく述べると、本発明により、燐酸及び／又はその塩と、硝酸及び／又はその塩と、塩酸及び／又はその塩を組み合わせた液に金又は金合金を浸漬することにより、表面光沢が得られ、更にふっ酸及び／又はその塩を加えることで光沢が向上し、更にまた、有機酸及び（又は）アミン化合物を加えることで研磨時に表面に残留し易い金属スマットの発生を防止でき、清浄な光沢のある化学研磨が可能になった。
【０００６】
従って、本発明の主題は、燐酸及び／又はその塩と、硝酸及び／又はその塩と、塩酸及び／又はその塩を含有することを特徴とする金及び金合金用化学研磨処理液である。
好ましい態様によれば、本発明は、ふっ酸及び／又はその塩をさらに含有することを特徴とする上記の金及び金合金用化学研磨処理液である。
さらに好ましい態様によれば、本発明は、有機酸及び（又は）アミン化合物をさらに含有することを特徴とする上記の金及び金合金用化学研磨処理液である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の金及び金合金用化学研磨処理液に関し詳細に説明する。本発明に係わる金及び金合金は、純金、２２金、２０金、１８金、１５金、１４金、１２金、９金、８金等の金−銀系合金、金−銀−銅系合金及びこれらにパラジウム、ニッケル、亜鉛等が含有したホワイトゴールド、ピンクゴールドを対象とするが、純銀、銀−銅系、銀−パラジウム系、銀−ニッケル系、銀−炭素系、銀−タングステン系、銀−モリブデン系等の銀合金にも適用できる。
【０００８】
本発明に使用する燐酸及び／又はその塩は高濃度であるのが好ましく、化学研磨処理液中に５０〜８００ｇ／Ｌの濃度が実用範囲であり、３００〜６００ｇ／Ｌが好ましい。硝酸及び／又はその塩も同様に１００〜５００ｇ／Ｌが実用範囲であり、２００〜４００ｇ／Ｌが好ましい。また、塩酸及び／又はその塩は１〜１００ｇ／Ｌの濃度が実用範囲であり、１０〜８０ｇ／Ｌが好ましい。これらの鉱酸の塩としては、可溶性のもの、特にアルカリ金属塩、例えばリチウム、カリウム、ナトリウム塩、及びアンモニウム塩が挙げられる。
【０００９】
これらの鉱酸又はその塩の作用は必ずしも明らかではないが、硝酸と塩酸により金及び金合金の溶解が起こり、この素材と化学研磨処理液との界面に溶出した金属イオンと燐酸から成る高粘性層が形成され、素材表面の凸部を優先的に溶解させることにより、平滑化され、更には光沢化されるものと考える。
【００１０】
本発明に使用するふっ酸及び／又その塩は、特に金合金中の金、銀、銅等の合金成分を均一に溶解させ、光沢性を向上させる作用があり、１〜２００ｇ／Ｌの濃度が実用範囲であり、５０〜１５０ｇ／Ｌが好ましい。その塩としては、可溶性のもの、特にアルカリ金属塩、例えばリチウム、カリウム、ナトリウム塩、及びアンモニウム塩が挙げられる。
【００１１】
本発明で使用する有機酸及び／又その塩は、金合金の化学研磨処理後にその素材表面に付着残留する銀、銅等の金属スマットを除去する作用があり、素材表面を清浄面に仕上げる。使用できる有機酸及び／又その塩としては、脂肪族及び芳香族のモノ又はポリカルボン酸、オキシカルボン酸、アミノ酸、更には脂肪族及び芳香族のモノ又はポリスルホン酸等、これらの酸類の可溶性塩類、特にアルカリ金属塩が包含される。有効な有機酸及び／又その塩としては、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、グルコン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、フタル酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、エチレンジアミン四酢酸、グリシン、ジグリコール酸、クエン酸、リンゴ酸、グリセリン酸、ニトリロ三酢酸等のカルボン酸及び／又そのアルカリ金属塩、又メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のスルホン酸及び／又そのアルカリ金属塩が挙げられる。
その濃度は１〜１００ｇ／Ｌが実用範囲であり、１０〜５０ｇ／Ｌが好ましい。
【００１２】
本発明で使用するアミン化合物は上記の有機酸及び／又その塩と同様な作用があり、特に銅スマットの除去には有効的である。これらのアミン化合物は少なくとも１個のアミノ基を含有する脂肪族及び芳香族のモノ又はポリアミン、それらのアンモニウム塩類、（ポリ）アルキレンポリアミン、アルカノールアミン等を包含し得る。最適なアミン化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピレンアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、Ｎ−メチルエチルアミン、Ｎ−エチルイソプロピルアミン、トリメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルブチルアミン等の第一、第二及び第三アミン、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、沃化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム等のアンモニウム塩、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の（ポリ）アルキレンポリアミン、エタノールアミン、２−アミノ−１−ブタノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、エチルモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、３−ジエチルアミン−１，２−プロパンジオール、トリエタノールアミン、トリス（２−ヒドロキシプロピル）アミン等のアルカノールアミン、コリン、アニリン、トルイジン、メチルアニリン、ジフェニルアミン、フェニレンジアミン等の芳香族アミンが挙げられる。これらは１〜１００ｇ／Ｌが実用範囲であり、１０〜５０ｇ／Ｌで使用するのが好ましい。
【００１３】
本発明の化学研磨処理液は上記の成分を水に所定の濃度で混合することにより容易に製造することができる。また、本発明の化学研磨処理液は、上記の成分に加えて、その他の無機酸及び有機酸、界面活性剤を必要に応じ併用することができる。化学研磨方法としては、被処理物の材質や酸化膜の生成状態が異なるため、処理温度を２０℃〜沸点の範囲より適宜選択して、更に処理時間を適宜選択することにより酸化膜を除去し、良好な光輝面に仕上げることができる。
【００１４】
【実施例】
以下に、本発明の効果を実施例により説明するが、本発明は限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能なものである。
【００１５】
（実施例１〜２２）
下記の表１及び表２に示す燐酸又はその塩、硝酸又はその塩、塩酸又はその塩、ふっ酸又はその塩、有機酸、アミン化合物を水に溶解して実施例の各化学研磨液を調製した。
純金及び１８金（Ａｕ７５％、Ａｇ１７％、Ｃｕ８％）の指輪を試験片に用い、上記で調製した各化学研磨液に６０℃、２分の条件で浸漬し、水洗後乾燥した。この際の素材表面の光沢度、均一性、スマット有無を評価する。尚、光沢度の評価はＪＩＳ  Ｚ  ８７４１に従い、表面光沢度計を用いて６０度の角度で光を入射させ、その反射率を基に測定した。得られた結果を表３に示す。
【００１６】
（比較例１〜５）
下記の表２に示す硝酸、塩酸を所定の濃度で水に溶解させて各化学研磨液を調製した。上記の実施例と同様の試験片を用い、９２℃、１分の条件で浸漬し、水洗後乾燥した。この際の素材表面状態を上記の実施例と同様に評価した。得られた結果を表３に示す。
（比較例６）
下記の表２に示すシアン化カリウム、過硫酸ナトリウムを所定の濃度で水に溶解させて化学研磨液を調製した。上記の実施例と同様の試験片を用い、２５℃、５分の条件で浸漬し、水洗後乾燥した。この際の素材表面状態を上記の実施例と同様に評価した。得られた結果を表３に示す。
【００１７】
（比較例７〜８）
下記の表２に示すスルファミン酸、チオ尿素、硫酸、酒石酸を所定濃度で水に溶解させた電解研磨液に、上記実施例と同様な試験片を用い、７０℃、２分、３Ａ／ｄｍ2条件で浸潰し、水洗後乾燥した。また、同様に、シアン化カリウム、塩化金、炭酸カリウムを所定の濃度で水に溶解させた電解研磨液で２５℃、３Ａ／ｄｍ2の条件で３分処理した。この際の素材表面状態を上記の実施例と同様に評価した。得られた結果を表３に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【表２】
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【００２０】
【表３】
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【００２１】
【発明の効果】
本発明に係わる金及び金合金用化学研磨処理液は、従来技術に比べ格段に優れた研磨効果を示し、高光沢度の光輝面が得られ、また、形状の複雑な物でも均一に仕上がり、更に一度に大量処理ができるため生産性向上やコスト削減に有効で、公害面を改善しうるもので、工業的に極めて有効である。