JP2009162727A - 銀めっき層の有害金属分析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることが可能な銀めっき層の有害金属分析方法を提供する。
【解決手段】分析用めっき剥離剤は、銀めっき層中の有害金属を定量分析するために銀めっき層を溶解するものであって、モノクロル酢酸と、酢酸と、過酸化水素水と、純水とを含んでなり、元素周期表Ｖ，ＶＩ，ＶＩＩ属元素を含まず、且つ、シアン化合物を含まない。さらに、硫酸、硝酸、及び塩酸を用いる必要性もない。
【選択図】図１

Description

本発明は、銀めっき層の有害金属分析方法に関する。

従来、銀めっきを剥離する銀めっき剥離液が知られている。また、ニトロ基を含む有機化合物と、シアン化合物と、元素周期表Ｖ，ＶＩ，ＶＩＩ属元素の酸素酸および／またはその塩とを含んでなる銀めっき剥離液が知られている。この剥離液によると、本来必要とされる銀めっき以外のめっき部分であるモレ銀を除去剥離することができる（特許文献１参照）。
特開平１０−２６５９７１号公報

しかし、従来のめっき剥離液を、銀めっきを溶解して、めっき層中の鉛、カドミウム、クロム及び水銀などの有害金属を定量分析する分析用めっき剥離剤として用いた場合、以下のような問題がある。

まず、従来の剥離液には、元素周期表Ｖ，ＶＩ，ＶＩＩ属元素を含んでいる。特に、クロムなどは、ＶＩ属元素であり、剥離液自体に含まれるクロム等の元素が定量分析の結果に影響を及ぼしてしまい、正確な分析結果を得にくくなってしまう。そこで、硫酸、硝酸、及び塩酸などの一般的な酸を用いて銀めっきを溶解することが考えられるが、このような酸を用いた場合には、めっきが施される母材（例えば銅）をも溶解してしまうこととなり、母材に含有される有害金属によって正確な分析結果を得にくくなってしまう。

さらに、上記銀めっき剥離液は有害なシアン化合物を含んでいるため、環境に悪影響を及ぼす可能性がある。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることが可能な銀めっき層の有害金属分析方法を提供することにある。

本発明に係る銀めっき層の有害金属分析方法は、分析用めっき剥離剤を用いた方法であって、銀めっきが施された試料の重量を測定する第１工程と、第１工程により重量が測定された試料を、分析用めっき剥離剤に浸透する第２工程と、第２工程により分析用めっき剥離剤に浸透された試料の重量を、銀めっきの溶解後に測定する第３工程と、第３工程と第１工程とで測定された重量の差を算出する第４工程と、第３工程において銀めっきが溶解した分析用めっき剥離剤の全部又は一部を採取し、所定量までメスアップする第５工程と、第５工程において得られた液体の有害金属を光分析法により分析する第６工程と、を有することを特徴とする。光分析法としては、誘導結合プラズマ発光分光分析法または原子吸光分析法が好ましい。また、銀めっきが施されている試料としては、母材が、銅、銅合金、鉄−ニッケル合金から選ばれる材料でなることが好ましい。

本発明に係る銀めっき層の有害金属分析方法では、銀めっき層中の有害金属を定量分析するために銀めっき層を溶解する、モノクロル酢酸と、酢酸と、過酸化水素水と、純水とを含んでなる分析用めっき剥離剤を用いる。

この銀めっき層の有害金属分析方法によれば、銀めっきが施され重量が測定された試料を、上記分析用めっき剥離剤に浸透し、浸透された試料の重量を銀めっきの溶解後に測定し、両者の重量の差を算出する。一方、試料が取り除かれた分析用めっき剥離剤の全部又は一部を採取し、所定量までメスアップした後に、有害金属を誘導結合プラズマ発光分光分析法により分析する。ここで、分析用めっき剥離剤は、硝酸等を含まず、母材の溶解量が比較的少なくなっている。このため、母材に含まれる有害金属の含有量を考慮する必要性が殆ど無く、銀めっき溶解前の試料重量と銀めっき溶解後の試料重量との差から（すなわち第４工程によって）、どれだけの量の銀めっき（有害金属を含む）が溶解したかを知ることができる。そして、第６工程において有害金属を分析することにより、母材金属をほぼ含まない状態で分析を行うことができる。このため、第４工程の結果と第６工程の結果から、母材の影響を受け難い状態で、銀めっき層（有害金属を含む）中の有害金属の割合を正確に求めることができる。また、上記分析用めっき剥離剤を用いているため、シアン化合物を含まず、環境への悪影響を軽減することができる。従って、環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることができる。

なお、この分析用めっき剥離剤は、元素周期表Ｖ，ＶＩ，ＶＩＩ属元素を含まないため、剥離液自体に含まれる各元素が定量分析の結果に影響を及ぼし難くなると共に、硫酸、硝酸、及び塩酸を用いる必要性もなく、母材が溶解し難くなって母材内に含まれる各元素が定量分析の結果に影響を及ぼし難くなる。また、有害なシアン化合物を含まないため、環境に与える悪影響を軽減することができる。従って、環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることができる。

また、この分析用めっき剥離剤において、モノクロル酢酸の含有量は、０．２重量％であることが好ましい。

この分析用めっき剥離剤において、モノクロル酢酸の含有量が０．２重量％でないと、めっき膜中のＡｇを充分に溶解できなくなる傾向がある。

また、本発明の分析用めっき剥離剤において、酢酸の含有量は、０．１重量％以上１．０重量％以下であることが好ましい。

この分析用めっき剥離剤において、酢酸の含有量が０．１重量％未満であると、めっき膜中のＡｇを充分に溶解できなくなる傾向がある。一方、酢酸の含有量が１．０重量％より多くなると、測定時のベースラインの上昇、うねり等妨害となる傾向がある。従って、酢酸の含有量を０．１重量％以上１．０重量％以下とすることにより、めっき膜中のＡｇを効率よく溶解、測定することができる。

また、本発明の分析用めっき剥離剤において、過酸化水素水の含有量は、７重量％以上１４重量％以下であることが好ましい。

この分析用めっき剥離剤において、過酸化水素水の含有量が７重量％未満であると、反応の進行速度が非常に遅くなる傾向がある。一方、過酸化水素水の含有量が１４重量％より多くなると、めっき膜の溶解が爆発的に進み揮発によるロスが生じる傾向がある。従って、過酸化水素水の含有量を７重量％以上１４重量％以下とすることにより、緩やかに反応を進行させることができる。

本発明の銀めっき層の有害金属分析方法によれば、環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る銀めっき層の有害金属分析方法を説明する。本実施の形態で用いる分析用めっき剥離剤は、銀めっき層中の有害金属（鉛、カドミウム、クロム、水銀など）を定量分析するために銀めっき層を溶解するものであって、モノクロル酢酸と、酢酸と、過酸化水素水と、純水とを含んで構成されている。

モノクロル酢酸の含有量は、０．２重量％であることが好ましい。モノクロル酢酸の含有量が０．２重量％でないと、測定時のベースラインの上昇、うねり等妨害となる傾向があるためである。

また、酢酸の含有量は、０．１重量％以上１．０重量％以下であることが好ましい。酢酸の含有量が０．１重量％未満であると、めっき膜中のＡｇを充分に溶解できなくなる傾向があるためである。

一方、酢酸の含有量が１．０重量％より多くなると、測定時のベースラインの上昇、うねり等妨害となる傾向があるためである。

また、過酸化水素水の含有量は、７重量％以上１４重量％以下であることが好ましい。過酸化水素水の含有量が７重量％未満であると、反応の進行速度が非常に遅くなる傾向があるためである。

一方、過酸化水素水の含有量が１４重量％より多くなると、めっき膜の溶解が爆発的に進み揮発によるロスが生じる傾向があるためである。

次に、本実施の形態に係る銀めっき層の有害金属分析方法の手順を説明する。まず、母材に銀めっきを施した試料を用意し、この試料の重量を測定する（第１工程）。なお、試料としては、母材が、銅、銅合金、鉄−ニッケル合金から選ばれる材料でなることが好ましく、本実施の形態は銅でなる母材に銀めっきが施されているものを用いている。次いで、重量が測定された試料を、上記の分析用めっき剥離剤（アグリップ９４０／製品コード０１６０１；メルテックス株式会社製）に浸透する（第２工程）。これにより、銀めっきが剥離することとなる。その後、分析用めっき剥離剤に浸透された試料の重量を、銀めっきの溶解後に測定する（第３工程）。

次いで、第３工程と第１工程とで測定された重量の差を算出する（第４工程）。これにより、どれだけの量の銀めっき（有害金属を含む）が溶解したかを知ることができる。そして、第３工程において銀めっきが溶解した分析用めっき剥離剤の全部又は一部を採取し、所定量までメスアップする（第５工程）。その後、第５工程において得られた液体の有害金属を光分析法として、発光分光分析法の一つである誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）により分析する（第６工程）。このように、第６工程において有害金属を分析することにより、母材金属をほぼ含まない状態で分析を行うことができる。このため、第４工程の結果と第６工程の結果から、めっき層（有害金属を含む）中の有害金属の割合を正確に求めることができる。

表１は、硝酸水と本実施形態に係る分析用めっき剥離剤を用いた場合における銀及び銅（母材）の溶解量を示している。なお、表１では、硝酸水５ｍｌ（硝酸と水との体積比１：１）を用いて、銅に銀めっきを施した銀めっき端子を溶解し、２５ｍｌにメスアップした液体を誘導結合プラズマ発光分光分析法により測定したデータと、本実施形態に係る分析用めっき剥離剤５ｍｌを用いて、同様にメスアップし、誘導結合プラズマ発光分光分析法により測定したデータとを示している。

表１に示すように、硝酸水では、銀めっきが４３．１重量％溶解するのに対して、銅が６５．６重量％も溶解してしまう。しかし、本実施の形態に係る分析用めっき剥離剤では、銀めっきが４７．７重量％溶解するのに対して、銅が０．６重量％しか溶解しない。すなわち、双方を比較すると、銀めっきの溶解に関しては同程度であるが、母材の溶解量は１００倍程度の差があり、本実施の形態に係る分析用めっき剥離剤は、母材の影響を受けにくく、銀めっき層中の有害金属を測定できることとなる。

特に、試料の溶解量を比較すると、硝酸水では試料が０．２０７７ｇも溶解するのに対して、分析用めっき剥離剤では０．０２２８ｇしか溶解しない。このため、本実施形態に係る分析用めっき剥離剤では、少ない試料量にも拘わらず選択に銀めっきを溶解させることができる。

表２は、本実施の形態で用いた分析用めっき剥離剤５ｍｌを用いて、銅に銀めっきを施した銀めっき端子を溶解し、２５ｍｌにメスアップした液体を誘導結合プラズマ発光分光分析法により測定した測定結果、及び、定量下限値を示している。なお、試料となる銀めっき端子の重量は０．０２ｇである。

表２に示すように、メスアップした液体中の鉛濃度は６８．８ｐｐｍであり、カドミウム濃度は４６．４ｐｐｍであり、クロム濃度は３６．３ｐｐｍであった。また、定量下限値は鉛について２６．３ｐｐｍであり、カドミウムについて０．４ｐｐｍであり、０．９ｐｐｍであった。このように、実際の銀めっき層中の有害金属の測定を行うことができた。

図１〜図３は、各元素についての誘導結合プラズマ発光分光分析法の測定プロファイルを示す図であり、図１は鉛について示し、図２はカドミウムについて示し、図３はクロムについて示している。なお、各図において縦軸は発光強度を示し、横軸は波長を示している。また、各図において、実践は測定プロファイルを示し、破線はブランク（すなわち各元素の濃度がゼロである場合におけるプロファイル）を示している。

図１に示すように、鉛については波長２２０．３５３ｎｍにおいてピークが観察された。また、図２に示すように、カドミウムについては波長２１４．４３９ｎｍにおいてピークが観察された。さらに、図３に示すように、クロムについては２６７．７１６ｎｍにおいてピークが観察された。以上のように、本実施形態に係る分析用めっき剥離剤を用いた場合にも、問題なく実際の銀めっき層中の有害金属の測定を行うことができた。

以上のようにして、本実施の形態で用いた分析用めっき剥離剤は、モノクロル酢酸と、酢酸と、過酸化水素水と、純水とを含んでなるため、元素周期表Ｖ，ＶＩ，ＶＩＩ属元素を含まないこととなり、剥離液自体に含まれる各元素が定量分析の結果に影響を及ぼし難くなると共に、硫酸、硝酸、及び塩酸を用いる必要性もないことから、母材が溶解し難くなって母材内に含まれる各元素が定量分析の結果に影響を及ぼし難くなる。また、有害なシアン化合物を含まないため、環境に与える悪影響を軽減することができる。従って、環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることができる。

また、モノクロル酢酸の含有量は、０．２重量％である。ここで、モノクロル酢酸の含有量が０．２重量％でないと、めっき膜中のＡｇを充分に溶解できなくなる傾向がある。

また、酢酸の含有量は、０．１重量％以上１．０重量％以下である。ここで、酢酸の含有量が０．１重量％未満であると、めっき膜中のＡｇを充分に溶解できなくなる傾向がある。一方、酢酸の含有量が１．０重量％より多くなると、測定時のベースラインの上昇、うねり等妨害となる傾向がある。従って、酢酸の含有量を０．１重量％以上１．０重量％以下とすることにより、めっき膜中のＡｇを効率よく溶解、測定することができる。

また、過酸化水素水の含有量は、７重量％以上１４重量％以下である。ここで、過酸化

水素水の含有量が７重量％未満であると、反応の進行速度が非常に遅くなるなる傾向がある。一方、過酸化水素水の含有量が１４重量％より多くなると、めっき膜の溶解が爆発的に進み揮発によるロスが生じる傾向がある。従って、過酸化水素水の含有量を７重量％以上１４重量％以下とすることにより、緩やかに反応を進行させることができる。

また、本実施の形態に係る銀めっき層の有害金属分析方法によれば、銀めっきが施され重量が測定された試料を、上記分析用めっき剥離剤に浸透し、浸透された試料の重量を銀めっきの溶解後に測定し、両者の重量の差を算出する。一方、試料が取り除かれた分析用めっき剥離剤の全部又は一部を採取し、所定量までメスアップした後に、有害金属を誘導結合プラズマ発光分光分析法により分析する。ここで、分析用めっき剥離剤は、硝酸等を含まず、母材の溶解量が比較的少なくなっている。このため、母材に含まれる有害金属の含有量を考慮する必要性が殆ど無く、銀めっき溶解前の試料重量と銀めっき溶解後の試料重量との差から（すなわち第４工程によって）、どれだけの量の銀めっき（有害金属を含む）が溶解したかを知ることができる。そして、第６工程において有害金属を分析することにより、母材金属をほぼ含まない状態で分析を行うことができる。このため、第４工程の結果と第６工程の結果から、母材の影響を受け難い状態で、銀めっき層（有害金属を含む）中の有害金属の割合を正確に求めることができる。また、上記分析用めっき剥離剤を用いているため、シアン化合物を含まず、環境への悪影響を軽減することができる。従って、環境への悪影響を軽減し、より正確な分析結果を得ることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施の形態に係る分析用めっき剥離剤は、分散剤等を含んでいてもよい。

また、上記実施の形態では、有害金属を発光分光分析法を用いて分析を行ったが、原子吸光分析法を用いて分析を行ってもよい。

さらに、上記実施の形態では、試料の母材が銅でなるものを用いたが、この他に、銀めっき層の溶解速度よりも速い溶解速度をもつ、銅合金、鉄−ニッケル合金などでなる母材を用いても上記実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。

鉛についての誘導結合プラズマ発光分光分析法の測定プロファイルを示す図である。 カドミウムについての誘導結合プラズマ発光分光分析法の測定プロファイルを示す図である。 クロムについての誘導結合プラズマ発光分光分析法の測定プロファイルを示す図である。

Claims (6)

1. 銀めっきが施された試料の重量を測定する第１工程と、
   前記第１工程により重量が測定された試料を、モノクロル酢酸と、酢酸と、過酸化水素水と、純水とを含んでなる分析用めっき剥離剤に、浸透する第２工程と、
   第２工程により前記分析用めっき剥離剤に浸透された試料の重量を、銀めっきの溶解後に測定する第３工程と、
   前記第３工程と前記第１工程とで測定された重量の差を算出する第４工程と、
   前記第３工程において銀めっきが溶解した前記分析用めっき剥離剤の全部又は一部を採取し、所定量までメスアップする第５工程と、
   前記第５工程において得られた液体の有害金属を光分析法により分析する第６工程と、
   を有することを特徴とする銀めっき層の有害金属分析方法。
2. 前記モノクロル酢酸の含有量は、０．２重量％であることを特徴とする請求項１に記載の銀めっき層の有害金属分析方法。
3. 前記酢酸の含有量は、０．１重量％以上１．０重量％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の銀めっき層の有害金属分析方法。
4. 前記過酸化水素水の含有量は、７重量％以上１４重量％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の銀めっき層の有害金属分析方法。
5. 前記光分析法は、誘導結合プラズマ発光分光分析法または原子吸光分析法であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の銀めっき層の有害金属分析方法。
6. 前記試料は、銅、銅合金、鉄−ニッケル合金から選ばれる母材に、銀めっきが施されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の銀めっき層の有害金属分析方法。

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