【亜鉛メッキの⽬的と浴の選択】
亜鉛メッキは鉄の防⾷⽤のメッキとして、⼀般に⽤いられている。亜鉛メッキは鉄に対して⾃⼰犠牲作⽤が働き、亜鉛⾃らが溶解し、鉄の腐⾷（⾚さびの発⽣）を抑制する働きをする。しかし、亜鉛メッキ表⾯は⼤気中で⽐較的速く⽩さびが発⽣する。このための防⽌策として、亜鉛メッキ後に化成処理が⾏われている。これまで六価クロムによるクロメート処理が⾏われていたが、RoHS 規制により、三価クロムによる化成処理が⾏われるようになってきた。亜鉛メッキは化成処理との相乗効果により、⽩さびの発⽣と亜鉛溶解を抑制し、⻑時間にわたり、素地の鉄の腐⾷を防ぐ働きをする。
亜鉛メッキ浴には、シアン化亜鉛浴、ジンケート浴、塩化亜鉛メッキ浴が主に⽤いられている。それぞれのメッキ浴には、⻑所と短所があり、それを熟知してメッキ浴を選択しなければならない。
シアン化亜鉛浴は、① 特に密着性が必要な場合② 塗装下地として⽤いる場合③ 2 次加⼯が必要な場合④ ウイスカが問題になる場合に⽤いられる。
ジンケート浴は、① 排⽔処理を問題にする場合② 被覆⼒と均⼀電着性が要求される場合③ 経済性を考える場合に選択される。
塩化亜鉛浴は、① 鋳物や⾼炭素鋼へメッキする場合② 光沢とレベリング要求される場合に⽤いられる。
それぞれのメッキ浴組成が異なるため、不良原因もそれぞれの浴で異なる。
（１） シアン化亜鉛浴の不良原因
シアン化亜鉛メッキ浴の組成と作業条件を以下の表に⽰す。

アルカリ性亜鉛メッキの標準浴組成と作業条件
シアン化亜鉛浴

浴種

ジンケート浴

成分・条件

⾼シアン浴

中シアン浴

低シアン浴

⾦属亜鉛(g/L)

33(33〜38)

20(15〜25)

10(6〜12)10(5〜15)

シアン化ナトリウ

90(80〜120)

45(35〜60)

15(9〜20)−80(65〜90)80(65〜90)

110(100〜120)

110(100〜130)

M⽐(NaCN/Zn)

2.7(2.0〜2.8)

2.3(2.0〜2.4)

1.5(1.2〜1.7)−

光沢剤(ml/L)

1〜22〜44〜66〜8

温度(℃)

22〜3622〜3622〜3222〜30

陰極電流密度

0.1〜100.1〜80.1〜60.1〜5ム(g/L)
⽔酸化ナトリウム(g/L)(A/dm2)

⾼濃度浴は光沢剤の添加量が少なく、作業範囲が広く扱いやすいが、シアン化物の量が多くなり、排⽔処理に負担が掛かる。⼀⽅、低濃度浴は光沢剤の使⽤量が多く、⾦属亜鉛の管理が難しいという⽋点がある。したがって、最近は⾦属亜鉛が 20g/L 程度の中程度浴が多く⽤いられるようになってきた。
シアン化亜鉛メッキ浴の場合、M ⽐の管理が⼤変重要である。M ⽐とは、全シアン化ナトリウム（g/L）/⾦属亜鉛（g/L）である。以下のグラフは各⾦属濃度による M ⽐適正範囲を⽰す。

3M比適正範囲▼M比

210102030

金属亜鉛濃度（g/L）

40M比と亜鉛濃度の関係

M ⽐が⼤きいと陰極電流密度が低下するが、緻密な⽪膜が得られやすい。しかし、陽極が溶解しやすく、亜鉛濃度が⾼くなり、メッキ浴が⾼濃度化しやすくなる。そのため、⾦属亜鉛濃度の管理が必要である。

M ⽐は、浴温が⾼くなると若⼲⼤きくなる。例えば、中濃度浴の場合 21〜27℃では M ⽐を 2.3 に、28〜32℃では 2.5 にする。したがって、冬季は M ⽐を低くして、夏季には⾼めに設定する。シアン化亜鉛浴では、適正な M ⽐を維持していると不良が少なくなる。
（２） ジンケート浴の不良原因
ジンケート浴は、シアン化浴に代わるメッキ浴として、公害対策の観点で開発された浴である。均⼀電着性が優れ、三価の化成処理との相性もよいということで、かなり普及してきたが、メッキ⽪膜が硬く、柔軟性に乏しい、シアン化亜鉛浴に⽐べて脱脂能⼒が低く、密着性が劣るという⽋点がある。
ジンケート浴の浴組成は、表 7.3.1 に⽰すように、⾦属亜鉛が 6〜13g/L、⽔酸化ナトリウム 80〜120g/L と単純な浴組成であるが、R ⽐により管理する。R ⽐とは⽔酸化ナトリウ
ム（g/L）/⾦属亜鉛（g/L）であり、10〜13 程度に保てばよい。
⾦属亜鉛濃度が⾼くなると、電流効率が良くなるが、低電流密度の光沢が低下する。⽔酸化ナトリウムが少ないと、陽極の溶解が悪くなり、低電流密度部の光沢が悪くなる。多すぎると陽極の溶解が促進され、メッキ浴中の亜鉛濃度が⾼くなりやすい。したがって、R ⽐による管理を⼗分に⾏う。以下のグラフに R ⽐によるメッキの変化を⽰す。

光沢低下

水 酸 化 ナトリウム（g/L）

150

100500

電波
効率低下

こげ 発 生使用範囲

2次加工性低下
膨れ発生

510亜鉛（g/L）

15R比によるめっきの変化（３） 塩化亜鉛浴の不良原因
塩化亜鉛浴は、シアン浴やジンケート浴ではメッキが付かない鋳物や⾼炭素鋼にもメッキができるという優れた特徴がある。メッキ抑制と作業条件は以下の表に⽰す。また、電流効率が優れている、光沢、レベリング性が優れているという利点もあるが、均⼀電着性が悪い、メッキ浴が腐⾷性である、⽪膜特性がよくないなどの⽋点もある。
塩化亜鉛浴には塩化アンモニウム浴、塩化カリウム浴、塩化ナトリウム浴などがあるが、塩化アンモニア浴が最も多く⽤いられている。浴中の塩化アンモニウムは、pH の変動を抑制する。メッキ浴のくみ出しによる量を補給するようにする。

塩化アンモニウム浴は、浴中の鉄イオンが増加してくると、バレルメッキでは、孔⽬に沿って⿊くなる現象が現れる。pH を 5.8 以上にして、過酸化⽔素を添付して三価の鉄として沈澱除去しないといけない。

酸性亜鉛メッキ浴の組成とメッキ条件
弱酸性

弱酸性

連続浴

(塩化アンモニウム浴) (塩化カリウム浴)
塩化亜鉛

ZnCl2

硫酸亜鉛

ZnSO4

⾦属亜鉛

Zn31〜104g/L

200g/L
15〜50g/L

塩化アンモニウム
塩化カリウムNH4Cl

ホウ酸

15〜50g/L
210〜280g/L

KCl
105〜150g/L

105〜150g/L
25〜35g/L

H3BO3

硫酸アンモニウム

80g/L

150〜200g/L

Cl−

全塩化物

31〜104g/L

30g/L(NH4) 2SO4

1種、2種1種、2種

4.5〜6

4.5〜5.5

3〜4.5

20〜35℃

20〜35℃

40〜55℃

１〜10A/dm2

１〜10A/dm2

１0〜60A/dm2

添加剤
pH
浴温
電流密度

（４） 亜鉛メッキの化成処理
亜鉛メッキはイオン化傾向が⼤きく腐⾷しやすい⾦属である。そのままの状態では、亜鉛の⽩さびが出るので、それを防⽌するためにクロメート処理が⾏われていた。クロメート処
理には、光沢クロメート、有⾊クロメート、⿊⾊クロメート、緑⾊クロメート処理が⾏われている。ヨーロッパの RoHS 規制により、六価クロムを⽤いるクロメート処理ができなくな
り、三価の化成⽪膜処理が⾏われるようになってきた。
三価の化成処理は、クリアと呼ばれる光輝性⽪膜、従来の有⾊⽪膜、⿊⾊⽪膜がある。三価の緑⾊は開発されていない（現状は）。三価化成⽪膜の耐⾷性は、使⽤される環境により異なるが、以下の表に⽰すように、⽩さび発⽣までの時間が塩⽔噴霧試験で 72 時間とされている。
三価クロム化成⽪膜の塩⽔噴霧耐⾷性
環境

メッキ膜厚

酸化⽪膜破壊⽪膜＋亜鉛消滅（μm）（⽩さび発⽣h）（⾚さび発⽣h）2872312（Zn 28μm）

1372216（Zn 13μm）

酷872168（Zn 8μm）

普通572120（Zn 5μm）

過酷

三価化成⽪膜中に六価クロムが検出されないかどうかの試験も⾏われている。