JP2014051691A - Method for producing aluminum film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は基体上にアルミニウムを電着させることが可能なアルミニウム膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an aluminum film capable of electrodepositing aluminum on a substrate.
アルミニウムは導電性、耐腐食性、軽量、無毒性など多くの優れた特徴を有しており、金属製品等へのめっきに広く利用されている。しかしながらアルミニウムは酸素に対する親和力が大きく、酸化還元電位が水素より低いため、水溶液系のめっき浴では電気めっきを行うことが困難である。このためアルミニウムを電気めっきする方法としては溶融塩浴を用いる方法が行われている。 Aluminum has many excellent features such as conductivity, corrosion resistance, light weight, and nontoxicity, and is widely used for plating on metal products and the like. However, since aluminum has a high affinity for oxygen and a lower oxidation-reduction potential than hydrogen, it is difficult to perform electroplating in an aqueous plating bath. For this reason, as a method of electroplating aluminum, a method using a molten salt bath is performed.
溶融塩によるめっき浴は一般的には高温にする必要があるが、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）や、１−ブチルピリジニウムクロリド（ＢＰＣ）などの有機塩化物塩と塩化アルミニウム（ＡlＣl3）とを混合することで、室温で液体のアルミニウム浴を形成できることが知られている。特に、ＥＭＩＣ−ＡlＣl3系では液の特性が良好であり、アルミめっき液として有用である。また、ＥＭＩＣ−ＡlＣl3系のアルミめっき液にキシレンを加えることで、平滑なめっき被膜が得られることが知られている（ＡlＣl3-ＥＭＩＣ常温型溶融塩を用いたアルミニウムの配向電析 宇井幸一 他 ２００４年 表面技術 ２００４年 vol.55 No.6 pp409-416（非特許文献１））。
しかしながら有機塩化物塩を用いたアルミめっき液は比較的高価であるという問題点が有る。すなわち、ＥＭＩＣやＢＰＣには簡便な合成法が無いため合成するのに時間がかかり、コスト増の要因となっていた。
Although the plating bath with molten salt generally needs to be at a high temperature, organic chloride salts such as 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMIC) and 1-butylpyridinium chloride (BPC) and aluminum chloride It is known that an aluminum bath which is liquid at room temperature can be formed by mixing (AlCl 3 ). In particular, the EMIC-AlCl 3 system has good liquid properties and is useful as an aluminum plating solution. In addition, it is known that a smooth plating film can be obtained by adding xylene to an EMIC-AlCl 3 series aluminum plating solution (Aluminum orientation electrodeposition using an AlCl 3 -EMIC room temperature molten salt Koichi Ui Other 2004 Surface Technology 2004 vol.55 No.6 pp409-416 (Non-patent Document 1)).
However, an aluminum plating solution using an organic chloride salt has a problem that it is relatively expensive. That is, since there is no simple synthesis method for EMIC and BPC, it takes time to synthesize, which causes an increase in cost.
また、アセトアミドもしくは尿素と塩化アルミニウムとを、モル比で１：１〜１：１．５の比率で混合することで室温のイオン液体を形成できることが知られている（Hadi M. A. Abood, et al., Chem. Commun. 2011, 47, pp3523-3525（非特許文献２））。
非特許文献２には、アミド系化合物の中でも、尿素、アセトアミド、ジメチル尿素は塩化アルミニウムと室温でイオン液体を形成することができ、尿素又はアセトアミドを用いて形成されたイオン液体の電気化学測定（サイクリックボルタンメトリー）を行ったところ、アルミニウムの電析、溶解に対応すると考えられるピークが確認されたと記載されている。そして、アセトアミドと塩化アルミニウムとによるイオン液体を用いて銅（Ｃu）の棒に電気めっきを行ったところ、アルミニウムのめっき被膜が得られたことが記載されている。
In addition, it is known that an ionic liquid at room temperature can be formed by mixing acetamide or urea and aluminum chloride in a molar ratio of 1: 1 to 1: 1.5 (Hadi MA Abood, et al. Chem. Commun. 2011, 47, pp3523-3525 (Non-patent Document 2)).
しかしながら、非特許文献２に記載の方法で形成されたアルミニウムめっきの厚さは極めて薄いものであり、実用的なアルミニウムめっき膜を形成するには、より長い時間をかけてめっきを行う必要が有る。工業的生産性を考慮すれば、アルミニウムの電着を高速化する必要があるが、そのような高電流密度が得られるめっき条件については何ら記載されていない。
However, the thickness of the aluminum plating formed by the method described in
また、非特許文献２では比較的高価なアセトアミドを用いたイオン液体によってＣu棒にアルミニウムめっきをしたという報告がなされているのみであり、より安価な尿素を利用してアルミニウムめっきをすることは行われておらず実績はない。このことは、アセトアミド浴に比べて尿素浴はイオン伝導性が低いことも関係していると考えられ、尿素を用いて形成されたイオン液体の電気化学測定の結果と、アセトアミドを用いて形成されたイオン液体の電気化学測定の結果とを比較することによってもうかがえる。
In
本発明は上記問題点に鑑みて、金属基材に対して、尿素化合物を用いたアルミニウムめっき浴により平滑で光沢を有する良質なアルミニウム膜を安価に形成することが可能なアルミニウム膜の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a method for producing an aluminum film that can form a smooth and glossy high-quality aluminum film at low cost on a metal base material using an aluminum plating bath using a urea compound. The purpose is to provide.
本発明は上記課題を解決すべく以下の構成を採用する。
（１）尿素化合物と、塩化アルミニウムと、キシレンとを含むめっき浴中で金属基材にアルミニウムを電着させるアルミニウム膜の製造方法。
上記（１）に記載のアルミニウム膜の製造方法によれば、金属基材表面に、平滑で光沢を有する良質なアルミニウム膜を高速かつ安価に形成することができる。
（２）前記めっき浴において、前記尿素化合物と前記塩化アルミニウムとのモル比が１：１．１０〜１：１．５０の範囲内にある上記（１）に記載のアルミニウム膜の製造方法。
上記（２）に記載の発明によれば、めっき浴中の電流密度を高めて、平滑で光沢を有する良質なアルミニウム膜をより高速に効率よく得ることができる。
（３）前記めっき浴における前記キシレンの含有量が５モル％〜６０モル％の範囲にある上記（１）又は（２）に記載のアルミニウム膜の製造方法。
上記（３）に記載の発明によれば、充分に平滑でより良好な鏡面を有するアルミニウム膜を得ることができる。
（４）前記めっき浴の温度を１５℃〜６０℃の範囲に制御する上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載のアルミニウム膜の製造方法。
上記（４）に記載の発明によれば、めっき浴の粘度を充分に低くでき、平滑で光沢を有する良質なアルミニウム膜を効率よく得ることができる。
（５）前記尿素化合物が尿素又はジメチル尿素である上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載のアルミニウム膜の製造方法。
上記（５）に記載の発明によれば、平滑で光沢を有する良質なアルミニウム膜をより安価に得ることができる。
The present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
(1) A method for producing an aluminum film in which aluminum is electrodeposited on a metal substrate in a plating bath containing a urea compound, aluminum chloride, and xylene.
According to the method for producing an aluminum film described in (1) above, a high-quality aluminum film having a smooth and glossy surface can be formed at high speed and at low cost on the surface of a metal substrate.
(2) In the said plating bath, the manufacturing method of the aluminum film as described in said (1) whose molar ratio of the said urea compound and the said aluminum chloride exists in the range of 1: 1.10-1: 1.50.
According to the invention described in (2) above, it is possible to increase the current density in the plating bath and efficiently obtain a smooth and glossy high-quality aluminum film at higher speed.
(3) The method for producing an aluminum film according to (1) or (2), wherein the xylene content in the plating bath is in the range of 5 mol% to 60 mol%.
According to the invention described in (3) above, an aluminum film having a sufficiently smooth and better mirror surface can be obtained.
(4) The manufacturing method of the aluminum film as described in any one of said (1)-(3) which controls the temperature of the said plating bath in the range of 15 to 60 degreeC.
According to the invention described in (4) above, the viscosity of the plating bath can be sufficiently lowered, and a smooth and glossy high-quality aluminum film can be efficiently obtained.
(5) The method for producing an aluminum film according to any one of (1) to (4), wherein the urea compound is urea or dimethylurea.
According to the invention described in (5) above, a good quality aluminum film that is smooth and glossy can be obtained at a lower cost.
本発明により、金属基材に、平滑で光沢を有する良質なアルミニウム膜を高速かつ安価に形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to form a smooth and glossy high-quality aluminum film on a metal substrate at high speed and at low cost.
本発明に係るアルミニウム膜の製造方法は尿素化合物と塩化アルミニウム（ＡlＣl3）とキシレンとを含むめっき浴を収容するめっき槽中で、金属基材にアルミニウムを電着させるものである。 In the method for producing an aluminum film according to the present invention, aluminum is electrodeposited on a metal substrate in a plating tank containing a plating bath containing a urea compound, aluminum chloride (AlCl 3 ), and xylene.
本発明において用いる前記めっき浴は、尿素化合物と塩化アルミニウムとキシレンとを混合することにより作製することができる。金属基材上に形成されるアルミニウム膜の品質を損なわない限り、前記めっき浴には尿素化合物、塩化アルミニウム、キシレン以外の成分が含まれていても構わない。具体的には、ベンゼン、トルエン、１，１０−フェナントロリン等の有機化合物を含んでいても構わない。 The plating bath used in the present invention can be prepared by mixing a urea compound, aluminum chloride, and xylene. As long as the quality of the aluminum film formed on the metal substrate is not impaired, the plating bath may contain components other than the urea compound, aluminum chloride, and xylene. Specifically, an organic compound such as benzene, toluene, 1,10-phenanthroline may be included.
前記尿素化合物は、尿素及びその誘導体を意味するものであり、塩化アルミニウムと混合した場合に液体を形成するものであればよい。例えば、下記式（１）で表される化合物を好ましく用いることができる。
前記尿素化合物は上記の中でも、尿素、ジメチル尿素を特に好ましく用いることができる。
The urea compound means urea and its derivatives, and may be any substance that forms a liquid when mixed with aluminum chloride. For example, a compound represented by the following formula (1) can be preferably used.
Among the above urea compounds, urea and dimethylurea can be particularly preferably used.
前記尿素化合物と前記塩化アルミニウムの混合比は、モル比で、尿素化合物：塩化アルミニウム＝１：１．１０〜１：１．５０であることが好ましい。塩化アルミニウムの混合比が１．１０未満であると、形成されるイオン液体の粘度が高くなり、充分な電流密度が得られずにめっき効率が低くなるため好ましくない。塩化アルミニウムの混合比が１．５０を超えると、金属基材上に形成されるアルミニウム膜に塩化物等の不純物が混合しやすくなり、良質なアルミニウム膜を得難くなるため好ましくない。また、めっき効率を考慮すれば塩化アルミニウムの配合量が多い方が好ましいが、塩化アルミニウムは腐食性が高いため、多量に使用し過ぎることは好ましくない。 The mixing ratio of the urea compound and the aluminum chloride is preferably a molar ratio of urea compound: aluminum chloride = 1: 1.10 to 1: 1.50. If the mixing ratio of aluminum chloride is less than 1.10, the viscosity of the formed ionic liquid is increased, and a sufficient current density cannot be obtained, resulting in a lower plating efficiency. If the mixing ratio of aluminum chloride exceeds 1.50, impurities such as chloride are easily mixed in the aluminum film formed on the metal substrate, and it is difficult to obtain a high-quality aluminum film. Further, considering the plating efficiency, it is preferable that the amount of aluminum chloride is large. However, since aluminum chloride is highly corrosive, it is not preferable to use too much.
また、前記尿素化合物と塩化アルミニウムの混合比は、モル比で、尿素化合物：塩化アルミニウム＝１：１．１０〜１：１．２０であることがより好ましく、１：１．１３〜１：１．１７であることが最も好ましい。
塩化アルミニウムの混合比が１．１３〜１．１７、特に１．１５であることにより、めっき浴の電気抵抗が格段に小さくなることが見出された。塩化アルミニウムの混合比をこの範囲にすることにより、アルミニウムの電着に必要な電圧を低くすることができ、省エネルギー化、低コスト化に資することができ好ましい。また、操業時のめっき液の温度上昇も少なくなるため、液温を一定に保つ際にも有利である。
The mixing ratio of the urea compound and aluminum chloride is more preferably a molar ratio of urea compound: aluminum chloride = 1: 1.10 to 1: 1.20, and 1: 1.13 to 1: 1. Most preferred is .17.
It has been found that when the mixing ratio of aluminum chloride is 1.13 to 1.17, particularly 1.15, the electrical resistance of the plating bath is significantly reduced. By making the mixing ratio of aluminum chloride within this range, the voltage required for electrodeposition of aluminum can be lowered, which can contribute to energy saving and cost reduction, which is preferable. Further, since the temperature rise of the plating solution during operation is reduced, it is advantageous when the solution temperature is kept constant.
本発明のアルミニウム膜の製造方法では前記組成のめっき液にさらにキシレンを含んでいることにより金属基材に形成されるアルミニウム膜の平滑性を良好にし、光沢があり、かつ鏡面状の表面に仕上げることができる。また、キシレンを含んでいることによりめっき液のイオン電導率を向上させることができ、操業温度を高くする必要がなくなり、エネルギー的にも有利である。 In the method for producing an aluminum film of the present invention, since the plating solution having the above composition further contains xylene, the smoothness of the aluminum film formed on the metal substrate is improved, and a glossy and mirror-like surface is finished. be able to. In addition, the inclusion of xylene can improve the ionic conductivity of the plating solution, eliminates the need to increase the operating temperature, and is advantageous in terms of energy.
前記キシレンの含有量としては、尿素化合物と塩化アルミニウムとを含むめっき液に対して５〜６０モル％となるようにキシレンを添加することが好ましい。キシレンの含有量が５モル％以上であることにより、形成されるアルミニウム膜の平滑性が充分に向上し、また、６０モル％以下であることにより、めっき浴の安定性を妨げることなく層分離させずにアルミニウムめっきを行うことができる。キシレンの含有量は２５〜５０モル％であることがより好ましく、４０モル％であることが最も好ましい。 It is preferable to add xylene so that it may become 5-60 mol% with respect to the plating solution containing a urea compound and aluminum chloride as content of the said xylene. When the xylene content is 5 mol% or more, the smoothness of the formed aluminum film is sufficiently improved, and when it is 60 mol% or less, the layers are separated without hindering the stability of the plating bath. Aluminum plating can be carried out without this. The xylene content is more preferably 25 to 50 mol%, and most preferably 40 mol%.
本発明に用いられるキシレンとしては、キシレン異性体のいずれでも好ましく使用することができ、これらの混合物であってもよい。一般には、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレンの３種類の異性体の混合物として市販されているため、これを用いることにより低コストでの操業が可能となる。なお、前記３種類の異性体の中でもｍ−キシレンのみを用いた場合が、得られるアルミニウム膜の平滑性が最も向上し、優れた鏡面状となる。 As xylene used in the present invention, any of xylene isomers can be preferably used, and a mixture thereof may be used. In general, since it is commercially available as a mixture of three isomers of o-xylene, m-xylene, and p-xylene, it can be operated at a low cost. In addition, when only m-xylene is used among the three types of isomers, the smoothness of the obtained aluminum film is most improved and an excellent mirror surface is obtained.
本発明のアルミニウム膜の製造方法においては、前記めっき浴の温度が１５℃〜６０℃となるように制御しながら電着を行うことが好ましい。めっき浴の温度を１５℃以上にすることによりめっき浴の粘度を充分に低下させることができ、また、６０℃以下にすることによりキシレンの揮発を抑制することができる。前記めっき浴の温度は３０℃〜６０℃であることがより好ましく、４０℃〜５０℃であることが更に好ましい。 In the method for producing an aluminum film of the present invention, it is preferable to perform electrodeposition while controlling the temperature of the plating bath to be 15 ° C to 60 ° C. By setting the temperature of the plating bath to 15 ° C. or higher, the viscosity of the plating bath can be sufficiently reduced, and by setting it to 60 ° C. or lower, xylene volatilization can be suppressed. The temperature of the plating bath is more preferably 30 ° C to 60 ° C, and further preferably 40 ° C to 50 ° C.
本発明のアルミニウム膜の製造方法において使用する金属基材は特に限定されるものではないが、例えば、銅、鉄、鋼などを好ましく用いることができる。アルミニウムをめっきして使用する用途のある金属であればどのようなものでも使用することが可能である。 Although the metal base material used in the manufacturing method of the aluminum film of this invention is not specifically limited, For example, copper, iron, steel, etc. can be used preferably. Any metal can be used as long as it is used for plating aluminum.
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、これらの実施例は例示であって、本発明のアルミニウム膜の製造方法はこれらに限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の範囲によって示され、特許請求の範囲の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, these Examples are illustrations, Comprising: The manufacturing method of the aluminum film of this invention is not limited to these. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and includes meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
［実施例１］
（尿素めっき浴の作製）
尿素、塩化アルミニウム（ＡlＣl3）及びキシレンをそれぞれ下記表１のモル比となるようにして混合して液体化した。得られたそれぞれの比のめっき液について電気化学測定を行った。具体的には、電流密度２．０Ａ／ｄｍ2を通電するために必要な電圧の値を測定した。それぞれのめっき液の温度は６０℃とした。
表１に示す通り、尿素と塩化アルミニウムのモル比が１：１．１５のめっき液が一番低い電圧値を示し、高電流密度が得られていることが分かった。そして、塩化アルミニウムの比が１．１５よりも増えるに従って、電流密度２．０Ａ／ｄｍ2を通電するために必要な電圧値は少しずつ大きくなった。すなわち、尿素と塩化アルミニウムの混合比が１：１．１０〜１：１．５０の範囲のときに最もめっきがしやすいことが分かった。表１の結果をグラフにしたものを図１に示す。
[Example 1]
(Preparation of urea plating bath)
Urea, aluminum chloride (AlCl 3 ) and xylene were mixed and liquefied so as to have the molar ratios shown in Table 1 below. Electrochemical measurement was performed on the obtained plating solutions having respective ratios. Specifically, the value of the voltage necessary for applying a current density of 2.0 A / dm 2 was measured. The temperature of each plating solution was 60 ° C.
As shown in Table 1, it was found that a plating solution having a molar ratio of urea to aluminum chloride of 1: 1.15 showed the lowest voltage value and a high current density was obtained. And as the ratio of aluminum chloride increased from 1.15, the voltage value required to energize a current density of 2.0 A / dm 2 gradually increased. That is, it was found that plating is most easily performed when the mixing ratio of urea and aluminum chloride is in the range of 1: 1.10 to 1: 1.50. A graph of the results of Table 1 is shown in FIG.
なお、尿素と塩化アルミニウムの比が１：１．００のめっき液は１６．００Ｖの電圧を印加しても電流密度２．０Ａ／ｄｍ2とはならず、０．００１Ａとほぼ電流が流れていない状態であった。すなわち、これらのめっき液ではめっき反応が進行しないことが分かった。また、同様に塩化アルミニウムの比が尿素に対して１．００以下の場合にも、液体になることは確認されたが充分な電流を流すことができず、めっき反応を進行させることはできなかった。
塩化アルミニウムのモル比が尿素に対して１．５０よりも大きくした場合には、めっき液中に塩化アルミニウムが析出してしまい、アルミニウム膜中に混合し、良質な膜が得られなかった。
The plating solution having a urea / aluminum chloride ratio of 1: 1.00 does not have a current density of 2.0 A / dm 2 even when a voltage of 16.00 V is applied, and a current of approximately 0.001 A flows. There was no state. That is, it was found that the plating reaction does not proceed with these plating solutions. Similarly, even when the ratio of aluminum chloride is 1.00 or less with respect to urea, it was confirmed that the liquid became liquid, but a sufficient current could not flow and the plating reaction could not proceed. It was.
When the molar ratio of aluminum chloride was larger than 1.50 with respect to urea, aluminum chloride was precipitated in the plating solution and mixed in the aluminum film, so that a good quality film could not be obtained.
（銅板へのアルミニウムめっき）
下記表２に示す組成となるように、尿素と、塩化アルミニウムと、キシレンとを混合して２種類のめっき液を作製した。キシレンはｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレンの混合物を用いた（和光純薬製）。これらのめっき液を６０℃に加温し、被めっき材を銅（Ｃu）板としてアルミニウムの電気めっき（電着）を行った。めっき条件は、それぞれのめっき液に電流密度２．０Ａ／ｄｍ2の電流が流れるようにし、めっき液を攪拌しながら行った。攪拌は、テフロン（登録商標）製の回転子を用いて、スターラーにて行った。
これにより、銅（Ｃu）板の全面に短時間でアルミニウム膜が形成された。得られたアルミニウム膜は光沢があり、かつ鏡面状で非常に平滑性に優れた良質なものであった。
なお、上記尿素めっき浴の温度を１５℃よりも低くした場合には、流せる電流値が非常に小さくなり、銅（Ｃu）板の全面をアルミニウム膜で覆うのにとても時間がかかった。
(Aluminum plating on copper plate)
Two types of plating solutions were prepared by mixing urea, aluminum chloride, and xylene so as to have the composition shown in Table 2 below. As the xylene, a mixture of o-xylene, m-xylene, and p-xylene was used (manufactured by Wako Pure Chemical Industries). These plating solutions were heated to 60 ° C., and electroplating (electrodeposition) of aluminum was performed using the material to be plated as a copper (Cu) plate. The plating conditions were such that a current density of 2.0 A / dm 2 would flow in each plating solution while stirring the plating solution. Stirring was performed with a stirrer using a Teflon (registered trademark) rotor.
As a result, an aluminum film was formed on the entire surface of the copper (Cu) plate in a short time. The obtained aluminum film was glossy, mirror-like and very good in smoothness.
When the temperature of the urea plating bath was lower than 15 ° C., the value of the current that could flow was very small, and it took a very long time to cover the entire surface of the copper (Cu) plate with the aluminum film.
［実施例２］
（ジメチル尿素めっき浴の作製）
ジメチル尿素、塩化アルミニウム（ＡlＣl3）及びキシレンをそれぞれ下記表３のモル比となるように混合して液体化した。得られたそれぞれの比のめっき液について電気化学測定を行った。具体的には、電流密度２．０Ａ／ｄｍ2を通電するために必要な電圧の値を測定した。それぞれのめっき液の温度は６０℃とした。
表３に示す通り、ジメチル尿素と塩化アルミニウムの混合比がモル比で１：１．１５のめっき液が一番低い電圧値を示し、高電流密度が得られていることが分かった。また、塩化アルミニウムの比が１．１５よりも増えるに従って、電流密度２．０Ａ／ｄｍ2を通電するために必要な電圧値は少しずつ大きくなった。すなわち、ジメチル尿素と塩化アルミニウムの混合比が１：１．１０〜１：１．５０の範囲のときに最もめっきがしやすいことが分かった。表３の結果をグラフにしたものを図２に示す。
[Example 2]
(Production of dimethylurea plating bath)
Dimethylurea, aluminum chloride (AlCl 3 ), and xylene were mixed and liquefied in the molar ratios shown in Table 3 below. Electrochemical measurement was performed on the obtained plating solutions having respective ratios. Specifically, the value of the voltage necessary for applying a current density of 2.0 A / dm 2 was measured. The temperature of each plating solution was 60 ° C.
As shown in Table 3, it was found that a plating solution having a mixing ratio of dimethylurea and aluminum chloride of 1: 1.15 in terms of molar ratio showed the lowest voltage value, and a high current density was obtained. Further, as the ratio of aluminum chloride increased from 1.15, the voltage value necessary to pass a current density of 2.0 A / dm 2 gradually increased. That is, it was found that plating was most easily performed when the mixing ratio of dimethylurea and aluminum chloride was in the range of 1: 1.10 to 1: 1.50. A graph of the results in Table 3 is shown in FIG.
なお、ジメチル尿素と塩化アルミニウムの比が１：１．００のめっき液は１６．００Ｖの電圧を印加しても電流密度２．０Ａ／ｄｍ2とはならず、０．００１Ａとほぼ電流が流れていない状態であった。すなわち、これらのめっき液ではめっき反応が進行しないことが分かった。また、同様に塩化アルミニウムの比がジメチル尿素に対して１．００以下の場合にも、液体になることは確認されたが充分な電流を流すことができず、めっき反応を進行させることはできなかった。
塩化アルミニウムのモル比がジメチル尿素に対して１．５０よりも大きくした場合には、めっき液中に塩化アルミニウムが析出してしまい、アルミニウム膜中に混合し、良質な膜が得られなかった。
Note that the plating solution having a ratio of dimethylurea to aluminum chloride of 1: 1.00 does not have a current density of 2.0 A / dm 2 even when a voltage of 16.00 V is applied, and a current of approximately 0.001 A flows. It was not in a state. That is, it was found that the plating reaction does not proceed with these plating solutions. Similarly, even when the ratio of aluminum chloride is 1.00 or less with respect to dimethylurea, it was confirmed that the liquid became liquid, but a sufficient current could not be passed, and the plating reaction could not proceed. There wasn't.
When the molar ratio of aluminum chloride was larger than 1.50 with respect to dimethylurea, aluminum chloride was precipitated in the plating solution and mixed in the aluminum film, and a good quality film could not be obtained.
（銅板へのアルミニウムめっき）
下記表４に示す組成となるように、ジメチル尿素と、塩化アルミニウムと、キシレンとを混合して２種類のめっき液を作製した。なお、キシレンは実施例１と同様に３種類のキシレン異性体の混合物（和光純薬製）を用いた。これらのめっき液を６０℃に加温し、被めっき材を銅（Ｃu）板としてアルミニウムの電気めっき（電着）を行った。めっき条件は、それぞれのめっき液に電流密度２．０Ａ／ｄｍ2の電流が流れるようにし、めっき液を攪拌しながら行った。攪拌は、テフロン（登録商標）製の回転子を用いて、スターラーにて行った。
これにより、銅（Ｃu）板の全面に短時間でアルミニウム膜を形成することができた。得られたアルミニウム膜は光沢があり、かつ鏡面状で平滑性に優れた良質なものであった。
なお、上記ジメチル尿素めっき浴の温度を１５℃よりも低くした場合には、流せる電流値が非常に小さくなり、銅（Ｃu）板の全面をアルミニウム膜で覆うのにとても時間がかかった。
(Aluminum plating on copper plate)
Two types of plating solutions were prepared by mixing dimethylurea, aluminum chloride, and xylene so as to have the composition shown in Table 4 below. As in Example 1, xylene was a mixture of three types of xylene isomers (manufactured by Wako Pure Chemical Industries). These plating solutions were heated to 60 ° C., and electroplating (electrodeposition) of aluminum was performed using the material to be plated as a copper (Cu) plate. The plating conditions were such that a current density of 2.0 A / dm 2 would flow in each plating solution while stirring the plating solution. Stirring was performed with a stirrer using a Teflon (registered trademark) rotor.
As a result, an aluminum film could be formed on the entire surface of the copper (Cu) plate in a short time. The obtained aluminum film was glossy, mirror-like and excellent in smoothness.
When the temperature of the dimethylurea plating bath was lower than 15 ° C., the current value that could be passed was very small, and it took a very long time to cover the entire surface of the copper (Cu) plate with an aluminum film.
Claims (5)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|---|
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| Title |
|---|
| JPN6013052017; ＡＢＯＯＤ Ｈａｄｉ Ｍ． Ａ． 他３名: 'Ｄｏ ａｌｌ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｎｅｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｔｉｏｎｓ？ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ［ＡｌＣｌ２ ｎＡｍｉｄｅ］＋ ＡｌＣｌ４- ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ' Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖｏｌ．４７ Ｎｏ．１２, 20110328, Ｐａｇｅ．３５２３-３５２５, Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ （Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ） * |
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