(57)【要約】  本発明のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴は、亜鉛化合物と、水酸化アルカリと、鉄を含む金属塩と、錯化剤とを含有するアルカリ性亜鉛鉄めっき浴であって、錯化剤が、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物とされている。このように、錯化剤として５以上のヒドロキシ基を備える鎖状構造の脂肪族化合物が採用されることで、例えば、インヒビター効果により、析出しためっき皮膜の再溶解が抑制され、その結果、効率的に膜厚の厚いめっき皮膜を形成することが可能となる。
2021117882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛化合物と、水酸化アルカリと、鉄を含む金属塩と、錯化剤とを含有するアルカリ性亜鉛鉄めっき浴であって、
前記錯化剤が、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物であることを特徴とするアルカリ性亜鉛鉄めっき浴。
【請求項２】
前記錯化剤が、ソルビトールとキシリトールとグルコン酸ナトリウムとマンニトールとグルコースとフルクトースとラクトースとマルトースとのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴。
【請求項３】
０．０２〜２０ｇ／Ｌの鉄イオンを含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴。
【請求項４】
１．３ｇ／Ｌ以上の鉄イオンを含有する場合に、電流密度０．５〜１０ＡＳＤの範囲内での鉄の共析率の差が８％以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴。
【請求項５】
亜鉛と鉄とを含む金属と、錯化剤とのモル比が、１：０．５〜１：５であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛化合物と、水酸化アルカリと、鉄を含む金属塩と、錯化剤とを含有するアルカリ性亜鉛鉄めっき浴に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ性亜鉛系めっき浴では、一般的に電流効率が低いことが通例であり、特にアルカリ性亜鉛鉄めっき浴では、電流効率が非常に低い。これは、亜鉛と鉄とを同時に高アルカリ浴に溶解させるために、錯体安定度定数の高い錯化剤、例えば、トリエタノールアミンを用いる必要があり、そのために電解析出が起こり難くなるためである。なお、下記特許文献には、アルカリ性亜鉛鉄めっき浴の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６２−２３８３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、アルカリ性亜鉛鉄めっき浴では、電流効率が非常に低い。このため、本発明は、電流効率の良いアルカリ性亜鉛鉄めっき浴、つまり、効率的に膜厚の厚いめっき被膜を形成することが可能なアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴は、亜鉛化合物と、水酸化アルカリと、鉄を含む金属塩と、錯化剤とを含有するアルカリ性亜鉛鉄めっき浴であって、前記錯化剤が、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴では、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物が錯化剤として用いられることで、例えば、インヒビター効果により、析出しためっき皮膜の再溶解が抑制され、その結果、効率的に膜厚の厚いめっき皮膜を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１〜９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図２】実施例１０〜１３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図３】実施例１４〜１７のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図４】実施例１８〜２１のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図５】実施例２２〜２５のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図６】実施例２６〜２９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図７】実施例３０〜３３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図８】実施例３４〜３７のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図９】実施例３８〜４１のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１０】実施例４２〜４５のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１１】実施例４６〜４９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１２】実施例５０〜５３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１３】比較例１〜６のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１４】比較例７〜１０のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１５】比較例１１〜１４のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の原料を示す図である。
【図１６】実施例１〜９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図１７】実施例１０〜１７のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図１８】実施例１８〜２５のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図１９】実施例２６〜３３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２０】実施例３４〜４１のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２１】実施例４２〜４９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２２】実施例５０〜５３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２３】比較例１〜６のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２４】比較例７〜１４のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２５】実施例１〜９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２６】実施例１０〜１７のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２７】実施例１８〜２５のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２８】実施例２６〜３３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図２９】実施例３４〜４１のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図３０】実施例４２〜４９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図３１】実施例５０〜５３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図３２】比較例１〜６のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図３３】比較例７〜１４のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示す図である。
【図３４】実施例１と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図３５】実施例２と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図３６】実施例３と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図３７】実施例４と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図３８】実施例５と比較例５との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図３９】実施例６と比較例６との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４０】実施例７のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４１】実施例８のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４２】実施例９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４３】実施例１０と比較例７との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４４】実施例１１と比較例８との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４５】実施例１２と比較例９との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４６】実施例１３と比較例１０との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４７】実施例１４と比較例１１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４８】実施例１５と比較例１２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図４９】実施例１６と比較例１３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５０】実施例１７と比較例１４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５１】実施例１８と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５２】実施例１９と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５３】実施例２０と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５４】実施例２１と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５５】実施例２２と比較例７との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５６】実施例２３と比較例８との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５７】実施例２４と比較例９との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５８】実施例２５と比較例１０との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図５９】実施例２６と比較例１１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６０】実施例２７と比較例１２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６１】実施例２８と比較例１３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６２】実施例２９と比較例１４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６３】実施例３０と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６４】実施例３１と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６５】実施例３２と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６６】実施例３３と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６７】実施例３４と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６８】実施例３５と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図６９】実施例３６と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７０】実施例３７と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７１】実施例３８と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７２】実施例３９と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７３】実施例４０と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７４】実施例４１と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７５】実施例４２と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７６】実施例４３と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７７】実施例４４と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７８】実施例４５と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図７９】実施例４６と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８０】実施例４７と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８１】実施例４８と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８２】実施例４９と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８３】実施例５０と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８４】実施例５１と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８５】実施例５２と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８６】実施例５３と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８７】実施例１と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８８】実施例２と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図８９】実施例３と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９０】実施例４と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９１】実施例５と比較例５との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９２】実施例６と比較例６との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９３】実施例７のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９４】実施例８のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９５】実施例９のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９６】実施例１０と比較例７との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９７】実施例１１と比較例８との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９８】実施例１２と比較例９との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図９９】実施例１３と比較例１０との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１００】実施例１４と比較例１１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０１】実施例１５と比較例１２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０２】実施例１６と比較例１３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０３】実施例１７と比較例１４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０４】実施例１８と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０５】実施例１９と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０６】実施例２０と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０７】実施例２１と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０８】実施例２２と比較例７との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１０９】実施例２３と比較例８との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１０】実施例２４と比較例９との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１１】実施例２５と比較例１０との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１２】実施例２６と比較例１１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１３】実施例２７と比較例１２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１４】実施例２８と比較例１３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１５】実施例２９と比較例１４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１６】実施例３０と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１７】実施例３１と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１８】実施例３２と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１１９】実施例３３と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２０】実施例３４と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２１】実施例３５と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２２】実施例３６と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２３】実施例３７と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２４】実施例３８と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２５】実施例３９と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２６】実施例４０と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２７】実施例４１と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２８】実施例４２と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１２９】実施例４３と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３０】実施例４４と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３１】実施例４５と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３２】実施例４６と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３３】実施例４７と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３４】実施例４８と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３５】実施例４９と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３６】実施例５０と比較例１との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３７】実施例５１と比較例２との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３８】実施例５２と比較例３との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【図１３９】実施例５３と比較例４との各々のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率（％）を電流密度（ＡＳＤ）毎に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に記載の「アルカリ性亜鉛鉄めっき浴」は、亜鉛化合物と、水酸化アルカリと、鉄を含む金属塩と、錯化剤とを含有するアルカリ性亜鉛鉄めっき浴であって、前記錯化剤が、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物である。
【０００９】
ここで、亜鉛化合物は、例えば、ＺｎＯであり、亜鉛の金属濃度は、５〜４０ｇ／Ｌであることが好ましい。また、水酸化アルカリは、例えば、ＮａＯＨ，ＫＯＨであり、ＮａＯＨの含有量は、３０〜２００ｇ／Ｌであることが好ましい。
【００１０】
また、鉄を含む金属塩は、例えば、Ｆｅ２（ＳＯ４）３  ，Ｆｅ（ＳＯ４）・７Ｈ２０，ＦｅＣｌ３，ＦｅＣｌ２，Ｆｅ（ＯＨ）３であり、鉄の金属濃度は、０．０２〜２０ｇ／Ｌであることが好ましく、さらに言えば、０．１〜１０ｇ／Ｌであることが好ましい。ただし、効率的に膜厚の厚いめっき皮膜を形成するためには、鉄の金属濃度は、１ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、さらに言えば、鉄の金属濃度は、３ｇ／Ｌ以上であることが好ましい。
【００１１】
ただし、鉄の金属濃度が１．３ｇ／Ｌ以上であるアルカリ性亜鉛鉄めっき浴では、従来から使用されている錯化剤、具体的には、トリエタノールアミンが用いられた場合に、鉄の共析率が、電流密度に応じて大きく異なる。そこで、脂肪族化合物であって５以上のヒドロキシ基を備える錯化剤を用いることで、鉄の共析率を、電流密度に関わらず、概ね一定とすることが可能となる。具体的には、例えば、電流密度０．５〜１０ＡＳＤの範囲内での鉄の共析率の差を低くすることが可能となる。
【００１２】
なお、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物は、鎖状構造であっても環状構造であってもよい。また、鎖状構造の脂肪族化合物は、直鎖構造であってもよく、枝分かれ構造であってもよい。
【００１３】
脂肪族化合物として、例えば、五炭糖類，六炭糖類、単糖類，多糖類，糖アルコール等が挙げられる。五炭糖類の脂肪族化合物として、例えば、リブロン酸，アラビヌロン酸，キシルロン酸，リキスロン酸，リビトール，アラビニトール，キシリトール，アラビニトール等が挙げられる。六炭糖類の脂肪族化合物として、例えば、アロース，アルトロース，グルコース，マンノース，グロース，イドース，ガラクトース，タロース，アロン酸，アルトロン酸，グルコン酸，マンノン酸，グロン酸，イドン酸，ガラクトン酸，タロン酸，アルロン酸，アルトルロン酸，グルクロン酸，マンヌロン酸，グルロン酸，イズロン酸，ガラクツロン酸，タルロン酸，アリトール，アルトリトール，ソルビトール（グルシトール），マンニトール，ソルビトール（グルシトール），イジトール，ガラクチトール，アルトリトール等が挙げられる。単糖類の脂肪族化合物として、例えば、プシコース（アルロース），フルクトース，ソルボース，タガトース，アロース，アルトロース，グルコース，マンノース，グロース，イドース，ガラクトース，タロース，フコース，フクロース，ラムノース，セドヘプツロース等が挙げられる。多糖類の脂肪族化合物として、例えば、スクロース，ラクトース，マルトース，トレハロース，ツラノース，セロビオース，ラフィノース，メレジトース，マルトトリオース，アカルボース，スタキオース，フラクトオリゴ糖 (FOS) ，ガラクトオリゴ糖 (GOS) ，マンナンオリゴ糖 (MOS) ，乳糖果糖オリゴ糖，グリコーゲン，デンプン（アミロース - アミロペクチン），セルロース，デキストリン，グルカン（β1,3-グルカン），フルクタン（イヌリン - レバンβ2→6），キチン等が挙げられる。糖アルコールの脂肪族化合物として、例えば、D-アラビニトール，L-アラビニトール，キシリトール，リビトール（アドニトール），D-イジトール，ガラクチトール（ダルシトール），D-グルシトール（ソルビトール），マンニトール，ボレミトール，ペルセイトール等が挙げられる。
【００１４】
また、アルカリ性亜鉛鉄めっき浴では、亜鉛と鉄とを含む金属と、錯化剤とのモル比が、１：０．５〜１：５であることが好ましい。特に、亜鉛と鉄とを含む金属と、錯化剤とのモル比が、１：１〜１：３であることが好ましい。さらに言えば、亜鉛と鉄とを含む金属と、錯化剤とのモル比を１：３とすることで、鉄の金属濃度が１．３ｇ／Ｌ以上であるアルカリ性亜鉛鉄めっき浴において、例えば、電流密度０．５〜１０ＡＳＤの範囲内での鉄の共析率の差を８％以下とすることが可能となる。
【実施例】
【００１５】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。【００１６】
図１〜図１５に示す配合の各原料を用いて、実施例１〜５３および比較例１〜１４のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴を建浴した。なお、各原料の詳細は、下記の通りある。
苛性ソーダ（ＮａＯＨ）：株式会社トクヤマ製
酸化亜鉛（ＺｎＯ）：ハクスイテック株式会社製
硫酸第二鉄溶液（Ｆｅ２（ＳＯ４）３）：株式会社十條合成化学研究所製
硫酸第一鉄７水和物（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ：富士フィルム和光純薬株式会社製
塩化第二鉄溶液（ＦｅＣｌ３）：株式会社樋江井商店製
添加剤Ａ：メタスＡＺ−ＧＭ２；ユケン工業株式会社製
添加剤Ｂ：メタスＡＺ−ＧＨ２；ユケン工業株式会社製
グルコン酸ナトリウム：扶桑化学工業株式会社製
キシリトール：富士フィルム和光純薬株式会社製
ソルビトール：富士フィルム和光純薬株式会社製
マンニトール：富士フィルム和光純薬株式会社製
グルコース：富士フィルム和光純薬株式会社製
フルクトース：富士フィルム和光純薬株式会社製
ラクトース：富士フィルム和光純薬株式会社製
マルトース：富士フィルム和光純薬株式会社製
トリエタノールアミン：ＴＥＡ９０；三井化学株式会社製【００１７】
上述した原料のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の建浴手順としては、まず、総容量の４０％程度の水で、錯化剤（グルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトース，トリエタノールアミン）を溶解し、そこへ鉄を含む金属塩（硫酸第二鉄溶液，硫酸第一鉄７水和物，塩化第二鉄溶液）を添加し、２時間程度、攪拌する。これにより、鉄イオン含有液が調整される。続いて、総容量の２０％程度の水で、苛性ソーダ及び酸化亜鉛を溶解させた液を、鉄イオン含有液に添加し、２時間程度、攪拌する。そして、最後に、総容量となるように水を加えて、２０時間程度、攪拌する。これにより、アルカリ性亜鉛鉄めっき浴が建浴される。【００１８】
この際、比較例３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴の建浴時において、水で錯化剤（トリエタノールアミン）を溶解し、そこへ硫酸第二鉄溶液を添加した際に、沈殿が生じたため、比較例３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴を建浴することはできなかった。一方、実施例１〜５３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴及び、比較例１，２，４〜１４のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴は、沈殿を生じることなく、適切に建浴された。【００１９】
そして、建浴されたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴を用いて、下記の条件に従ってハルセル試験を実行し、０．５ＡＳＤ（Ａ／ｄｍ２：Ａｍｐｅｒｅ  ｐｅｒ  Ｓｑｕａｅｒｅ  Ｄｅｃｉｍｅｔｅｒ），１ＡＳＤ，３ＡＳＤ，５ＡＳＤ，８ＡＳＤ，１０ＡＳＤの何れかにおけるめっき皮膜の膜厚（μｍ）と、鉄の共析率（％）とを測定した。
試験器：山本鍍金試験器ハルセル漕
陰極：ＳＰＣＣ材
陽極：Ｃ１２２０Ｐ材
電流：１Ａ（８ＡＳＤ，１０ＡＳＤでは２Ａ）
試験時間：２０分（８ＡＳＤ，１０ＡＳＤでは１０分）
浴温：３０℃
攪拌：無し
膜厚及び共析率測定器：蛍光Ｘ線分析装置ＥＡ−６０００ＶＸ；日立ハイテクサイエンス【００２０】
上記条件で実行されためっき皮膜の膜厚（μｍ）の測定結果を、図１６〜図２４に示し、鉄の共析率（％）の測定結果を、図２５〜図３３に示す。そして、錯化剤以外の原料を同
じとする実施例と比較例との組み合わせで、めっき皮膜の膜厚（μｍ）の測定結果をグラフ化し、図３４〜図８６に示し、鉄の共析率（％）の測定結果をグラフ化し、図８７〜図１３９に示した。なお、比較例３のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴は、建浴中に沈澱が生じ、建浴できなかったため、めっき皮膜の膜厚（μｍ）及び鉄の共析率（％）の測定は行っていない。【００２１】
図３４〜図８６から分かるように、鉄イオン濃度，鉄の金属塩，金属と錯化剤とのモル比の何れを変更した場合においても、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚は、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚と比較して、厚くなっている。特に、鉄イオン濃度が高くなるほど、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚は、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴でのめっき皮膜の膜厚と比較して、厚くなっている。このことから、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れか、つまり、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物を用いることで、効率的に膜厚の厚いめっき被膜を形成することが可能となる。つまり、錯化剤として５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物を用いることで、アルカリ性亜鉛鉄めっき浴の電流効率をよくすることが可能となる。【００２２】
また、鉄の共析率に関して言えば、鉄イオン濃度が低い場合（鉄イオン濃度：０．３５ｇ／Ｌ）には、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率と、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率とは、電流密度（ＡＳＤ）に関わらず、概ね一定である。一方で、鉄イオン濃度が高い場合（鉄イオン濃度：９ｇ／Ｌ）には、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率は、電流密度（ＡＳＤ）に関わらず、概ね一定であるが、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率は、電流密度（ＡＳＤ）に応じて、大きく異なっている。具体的には、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差は、６．４〜４５．３であるが、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差は、０．８〜４１．２である。特に、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム若しくはＤ−ソルビトールを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差は、０．８〜７．５である。つまり、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差のうちの最も小さいものは、０．８％であるが、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差のうちの最も小さいものは、６．４％である。また、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差のうちの最も大きいものは、４１．２％であるが、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差のうちの最も大きいものは、４５．３％である。特に、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム若しくはＤ−ソルビトールを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差のうちの最も大きいものは、７．５％である。さらに言えば、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差は、概ね４以下であるが、錯化剤としてトリエタノールアミンを用いたアルカリ性亜鉛鉄めっき浴での鉄の共析率の差は、概ね１５以上である。このことから、錯化剤としてグルコン酸ナトリウム，キシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れか、つまり、５以上のヒドロキシ基を備える脂肪族化合物を用いることで、鉄イオン濃度が高い場合においても、鉄の共析率を、電流密度に関わらず一定とすることが可能となる。【００２３】
また、図９３〜９５から分かるように、鉄イオン濃度が１．３〜６ｇ／Ｌのアルカリ性亜鉛鉄めっき浴（実施例７〜９）においても、鉄の共析率の差は概ね３％以下である。このことから、鉄イオン濃度が１．３ｇ／Ｌ以上のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴において、錯化剤としてグルコン酸ナトリウムを用いることで、電流密度に関わらず、鉄の共析率の差を小さくすることが可能となる。なお、上述した結果を考慮すると、錯化剤としてキシリトール，ソルビトール，マンニトール，グルコース，フルクトース，ラクトース，マルトースの何れかを用いた場合においても、グルコン酸ナトリウムと同様に、鉄イオン濃度が１．３ｇ／Ｌ以上のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴において、電流密度に関わらず、鉄の共析率の差を小さくすることが可能であると想定できる。【００２４】
また、実施例のアルカリ性亜鉛鉄めっき浴では、亜鉛と鉄とを含む金属と、錯化剤とのモル比が、１：１〜１：５とされている。このため、誤差を考慮して、錯化剤とのモル比を、１：０．５〜１：５とすることで、電流密度に関わらず、鉄の共析率の差を小さくすることが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
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【図１１９】
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【図１２０】
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【図１２１】
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【図１２２】
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【図１２３】
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【図１２４】
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【図１２５】
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【図１２６】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０】
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【図１３１】
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【図１３２】
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【図１３３】
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【図１３４】
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【図１３５】
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【図１３６】
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【図１３７】
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【図１３８】
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【図１３９】
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【国際調査報告】
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