JP2902335B2 - 無電解ニッケルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴の再生方法 - Google Patents
無電解ニッケルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴の再生方法Info
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Description
その塩を還元剤とする無電解ニッケルめっき浴の再生方
法に関する。
次亜リン酸またはその塩を含む無電解ニッケルめっき浴
(以下、単にNi−P浴と略記する)は、次亜リン酸イ
オンの還元作用でニッケルイオンが金属ニッケルに還元
されて被めっき物に析出していくことにより、めっきが
行われる。
中のニッケルイオンおよび次亜リン酸イオンが低下し、
析出速度が低下したり析出物の組成(NiとPとの合金
組成)が変化する。このため、従来よりめっき浴にニッ
ケルイオンおよび次亜リン酸イオンを適宜補給し、これ
らのイオンの濃度を初期のレベルに戻し、めっきを継続
していくことが行われている。
は使用するにつれて変化し、ニッケルイオンと次亜リン
酸イオンの濃度が減少する一方、次亜リン酸イオンの酸
化によって生成する亜リン酸イオンはめっき浴中に蓄積
される。
きに殆んど影響を与えないが、この蓄積量が一定の限度
に達すると亜リン酸ニッケル微結晶〔NiHPO3ある
いはNi(H2PO3)2の水和物〕を生じ、液中に懸濁
して、めっき液は急激に発泡分解して寿命がつきる。こ
の分解が起きるに至るまでの時間をめっき液の寿命とす
るならば、その寿命は亜リン酸イオンの蓄積量に関係す
る。
も、めっき浴の老化、たとえば蓄積量が100g/リッ
トル以上、とくに150g/リットル以上になるとめっ
きに影響を与える場合が生じ、例えば被めっき物とめっ
き皮膜(Ni−Pめっき皮膜)との密着性に問題を与え
たり、めっき皮膜中に共析してその均一性や耐食性に悪
影響を与え、はなはだしい場合はNi−P浴を分解させ
る場合がある。
ンは最初のNi−P浴中に含まれていたニッケルイオン
全量が消費乃至は析出した量で、例えば最初のNi−P
浴中にニッケルイオンが5g/リツトル存在していたと
すると、5g/リツトルのニッケルイオンが消費乃至は
析出した場合を1ターンとする。従ってこの場合、3〜
10ターンはニッケルイオンが15〜50g/リットル
消費乃至析出したことを意味する。)使用した後は、N
i−P浴を廃棄していたのが実情である。
かく、またNi−P浴の廃棄に伴う廃液処理が産業上の
問題となっているため、その対策として種々のNi−P
浴の再生方法、例えば、次亜リン酸ナトリウムで処理し
た強塩基性アニオン樹脂を使用する方法〔Platin
g and Surface Finishing,7
4(9),80,(1987)〕などが従来より検討さ
れている。
処理方法が複雑であったり、再生したNi−P浴中にめ
っきに有害な不純物イオンが混入したり、装置コストが
高いなどの問題があるため、広く実施されるには至って
いない。
おいては、水溶性ニッケル塩、錯化剤および還元剤とし
て次亜リン酸またはその塩を含み、かつ、めっきにより
次亜リン酸またはその塩が酸化して生成した亜リン酸イ
オンを100g/リットル以上含有する無電解ニッケル
めっき浴の老化液に、水溶性ニッケル塩を上記亜リン酸
イオン1モルに対し、0.5モル以上の割合で添加して
亜リン酸ニッケルを生成沈殿させ、この沈殿物を除去す
ることを特徴とする無電解ニッケルめっき浴の再生方法
を提案している。
溶性”のニッケル塩を使用することしか考えていなかっ
たが、驚くべきことに“非水溶性”のニッケル塩を使用
すると、一層再生効果が向上することを発見し本発明を
完成するに至ったものである。
平5−247660号公報の技術を豊富化し、簡単かつ
確実にしかも有害な不純物を混入させることなく無電解
ニッケルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴を
再生する方法を提供する点にある。
ニッケル塩および還元剤としての次亜リン酸またはその
塩とを含有する無電解ニッケル浴の老化液に、該老化液
中に生成している亜リン酸イオン1モルに対し非水溶性
ニッケル塩を0.1モル以上の割合で添加し、生じた亜
リン酸ニッケル塩よりなる沈殿物を除去することを特徴
とする無電解ニッケルめっき浴の再生方法に関する。
ニッケルとめっき合金を形成しうる金属(Mと略記す
る)の水溶性塩、ならびに還元剤としての次亜リン酸ま
たはその塩とを含有する無電解ニッケル合金めっき浴
(NiM−P浴と略記する)の老化液に、該老化液中に
生成している亜リン酸イオン1モルに対し非水溶性ニッ
ケル塩および/または非水溶性の前記ニッケルとめっき
合金を形成しうる金属の塩とを合計量で0.1モル以上
の割合で添加し、生じた亜リン酸ニッケル塩および/ま
たは亜リン酸M塩よりなる沈殿物を除去することを特徴
とする無電解ニッケル合金めっき浴の再生方法に関す
る。
めっき合金を形成しうる金属の塩は、とくに限定するも
のではないが、ニッケルまたはニッケルとめっき合金を
形成しうる金属の炭酸塩、ニッケルまたはニッケルとめ
っき合金を形成しうる金属の水酸化物、これを含む前記
炭酸塩(複塩)およびニッケルまたはニッケルとめっき
合金を形成しうる金属のシアン化物を挙げることができ
る。具体的には、NiCO3、Ni(OH)2、NiCO
3・nNi(OH)2、Ni(CN)2、CuCO3、Cu
(OH)2、CuCO3・nCu(OH)2、Cu(C
N)2などを挙げることができる。
8℃の水に対する溶解度が100mg/100g以下、
好ましくは60mg/100g以下、とくに好ましくは
20mg/100g以下である。
塩は、めっき浴中に不純物を混入させないようにNiM
−P浴においてのみ使用する。本発明においては、非水
溶性のニッケル塩は無電解ニッケルめっき浴または無電
解ニッケル合金めっき浴にも使用できるが、経済的理由
などでニッケルとめっき合金を形成しうる金属の塩と併
用したり、ニッケルとめっき合金を形成しうる金属の塩
のみを使用することができる。できれば、併用の形は避
けた方がめっき浴の成分調整が複雑にならないので好ま
しい。例えば、NiCu−Pめっき浴では塩基性炭酸ニ
ッケルまたは塩基性炭酸銅のいずれか、あるいはそれら
を同時に使用することができる。
ルとめっき合金を形成しうる金属の塩の量は、めっき浴
中で副生成した亜リン酸イオンの量に対応して決定する
ことができるが、一応の目安としては、前記亜リン酸イ
オン1モルに対して0.1モル以上、好ましくは0.2
モル以上、さらに好ましくは0.5モル以上の割合で使
用することができる。
電解ニッケル合金めっき浴に前記非水溶性のニッケルま
たはニッケルとめっき合金を形成しうる金属の塩を添加
して再生する時のpHは3〜10である。
度であればよく、再生処理時間は再生処理温度にもよる
が通常1時間〜24時間である。
限らないが、できるだけ均一に撹拌することが好まし
い。撹拌は任意の公知撹拌手段を採用することができ
る。例えば亜リン酸ニッケルは温度が高いほど溶解度が
減少し、沈殿が生じやすいので再生処理温度はこの点も
勘案して決定することが好ましい。
ケルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴には錯
化剤が含まれていることが好ましい。この錯化剤として
は、クエン酸、コハク酸、りんご酸、酢酸、乳酸などの
カルボン酸やその塩およびHEDP(1−ヒドロキシエ
チリデン−1,1−ジホスホン酸)などのリン酸化合物
とその塩などを挙げることができる。
リウムおよびニッケルの塩を挙げることができる。
ケルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴に用い
る水溶性ニッケル塩や錯化剤の使用量はとくに限定する
ものではないが、通常水溶性ニッケル塩0.05〜0.
3モル/リットル、錯化剤は前記水溶性ニッケル塩1モ
ルに対して1〜5モル/リットルである。
いためっき法も通常の方法を採用し得るが、めっき反応
の進行と共にNi−P浴あるいはNiM−P浴中のニッ
ケルイオン、次亜リン酸イオンが低下すると共に、pH
が低下する。このため、連続的または間歇的にNi−P
浴あるいはNiM−P浴に対し補給剤として水溶性ニッ
ケル塩、次亜リン酸またはその塩を添加すると共に、水
酸化ナトリウム、アンモニア水などのpH上昇剤を添加
し、Ni−P浴あるいはNiM−P浴中のニッケルイオ
ン濃度、次亜リン酸イオン濃度およびpHを所定濃度に
維持する。これによって、長期間に亘り良好な無電解め
っきを行うことができるが、Ni−P浴あるいはNiM
−P浴中に次亜リン酸イオンの酸化によって生じる亜リ
ン酸イオンが蓄積し、亜リン酸イオンが100g/リツ
トル以上、特に150g/リットル以上になると、密着
性、均一性、耐食性などの問題が生じてくる。
非水溶性ニッケル塩を添加し、蓄積された亜リン酸イオ
ンを亜リン酸ニッケルとして沈殿させるものである。
金属、還元剤、錯化剤、pH調整剤以外に緩衝剤、安定
剤、反応促進剤、皮膜物性改良剤等の様々な添加剤が必
要に応じて加えられており、その主なものを列挙すると
酢酸、EDTA、チオ尿素、グリシン、ほう酸、各種ア
ミノ酸、その化合物、微量のPb、Tl、Bi、Sn等
の塩を挙げることができる。
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
成は、つぎのとおりである。 NiSO4・6H2O 0.1モル NaH2PO2・H2O 0.3モル HOOCCH(OH)CH2COOH 0.2モル CH3CH(OH)COOH 0.3モル 安定剤 微量 前記Ni−P浴のNi金属イオン濃度が、5.9g/リ
ットルの溶液濃度になるように調整した。その結果、こ
のめっき浴の次亜リン酸ナトリウムの濃度は31.5g
/リットル、亜リン酸ナトリウム0.0g/リットル、
比重1.055であった。このめっき浴を用いて下記の
めっき条件で90分間無電解ニッケルめっきを行い、そ
の密着性を評価した。その結果を表1に示す。 めっき条件 温度:90℃ pH:4.5 (NaOH,H2SO4で調整した) 被めっき基材:亜鉛置換処理を施したアルミニウム板 めっき状態の評価方法:ふくれの発生の有無を目視で判
定した。
用した浴(Niとして5.9×3.5=21g/リット
ル析出)を使用して比較例1と同じめっき条件で90分
間無電解ニッケルめっきを行い、その密着性を評価し
た。その結果を表1に示す。
用した浴(Niとして5.9×3.5=21g/リット
ル析出)、すなわち比較例2のめっき浴に、塩基性炭酸
ニッケル〔NiCO3・2Ni(OH)2・4H2O〕2
00g/リットル約0.5モルを添加し、1時間撹拌
後、12時間室温で放置し、濾過により亜リン酸ニッケ
ルを除去した。このようにして再生しためっき浴にNi
SO4・6H2OおよびNaH2PO2・H2Oを加えて、
この両者のめっき浴中の濃度が比較例1のバージン液と
同一になるように、また比較例1と同一のpH調整剤、
すなわちNaOHとH2SO4を用いて比較例1のバージ
ン液と同一のpHになるように、それぞれ調整しためっ
き浴を用い、比較例1と同様の条件でめっきをおこなっ
た。その結果を表1に示す。本発明の効果は明らかであ
る。
組成は、つぎのとおりである。 NiSO4・6H2O 0.03モル Na2WO4・2H2O 0.06モル NaH2PO2・H2O 0.06モル C3H4(OH)(COONa)3・2H2O 0.15モル 安定剤 微量 前記NiW−P浴のNiとWの金属イオン濃度が、1
2.8g/リットルの溶液濃度になるように調整した。
その結果、このめっき浴の次亜リン酸ナトリウムの濃度
は6.4g/リットル、亜リン酸ナトリウム0.0g/
リットル、比重1.060であった。このめっき浴を用
いて下記のめっき条件で30分間無電解ニッケル−タン
グステンめっきを行い、その表面状態を評価した。その
結果を表2に示す。 めっき条件 温度:90℃ pH:9.0 (NH4OH,H2SO4で調整した) 被めっき基材:軟鋼板 めっき状態の評価方法:クラック発生の有無を目視で判
定した。
使用した浴(NiWとして12.8×1.0=12.8
g/リットル析出)を使用して比較例3と同じめっき条
件で30分間無電解ニッケル−タングステンめっきを行
い、その表面状態を評価した。その結果を表2に示す。
使用した浴(NiWとして12.8×1.0=12.8
g/リットル析出)、すなわち比較例4のめっき浴に、
塩基性炭酸ニッケル〔NiCO3・2Ni(OH)2・4
H2O〕120g/リットル約0.3モルを添加し、1
時間撹拌後、12時間室温で放置し、濾過により亜リン
酸ニッケルを除去した。このようにして再生しためっき
浴にNiSO4・6H2OおよびNaH2PO2・H2Oを
加えて、この両者のめっき浴中の濃度が比較例3のバー
ジン液と同一になるように、また比較例3と同一のpH
調整剤、すなわちNH4OHとH2SO4を用いて比較例
3のバージン液と同一のpHになるように、それぞれ調
整しためっき浴を用い、比較例3と同様の条件でめっき
をおこなった。その結果を表2に示す。本発明の効果は
明らかである。
の組成は、つぎのとおりである。 NiSO4・6H2O 0.05モル CuSO4・5H2O 0.01モル NaH2PO2・H2O 0.10モル C3H4(OH)(COONa)3・2H2O 0.20モル 安定剤 微量 前記NiCu−P浴のNiとCuの金属イオン濃度が、
3.6g/リットルの溶液濃度になるように調整した。
その結果、このめっき浴の次亜リン酸ナトリウムの濃度
は10.4g/リットル、亜リン酸ナトリウム0.0g
/リットル、比重1.040であった。このめっき浴を
用いて下記のめっき条件で30分間無電解ニッケル−銅
めっきを行い、その反応性の有無を評価した。その結果
を表3に示す。 めっき条件 温度:80℃ pH:8.5 (NaOH,H2SO4で調整した) 被めっき基材:軟鋼板 めっき状態の評価方法:反応性の有無を目視で判定し
た。
で使用した浴(NiCuとして3.6×2.0=7.2
g/リットル析出)を使用して比較例5と同じめっき条
件で30分間無電解ニッケル−銅めっきを行い、その反
応性の有無を評価した。その結果を表3に示す。
で使用した浴(NiCuとして3.6×2.0=7.2
g/リットル析出)、すなわち比較例6のめっき浴に、
塩基性炭酸銅〔CuCO3・Cu(OH)2・nH2O〕
120g/リットル約0.5モルを添加し、1時間撹拌
後、12時間室温で放置し、濾過により亜リン酸銅を除
去した。このようにして再生しためっき浴にNiSO4
・6H2OおよびNaH2PO2・H2Oを加えて、この両
者のめっき浴中の濃度が比較例5のバージン液と同一に
なるように、また比較例5と同一のpH調整剤、すなわ
ちNaOHとH2SO4を用いて比較例5のバージン液と
同一のpHになるように、それぞれ調整しためっき浴を
用い、比較例5と同様の条件でめっきをおこなった。そ
の結果を表3に示す。本発明の効果は明らかである。
液)の組成は、つぎのとおりである。 NiSO4・6H2O 0.08モル CoSO4・5H2O 0.06モル NH4ReO4 0.003モル NaH2PO2・H2O 0.20モル (NH4)2SO4 0.50モル CH2(COONa)2・H2O 0.75モル C2H2(OH)2(COONa)2・2H2O 0.20モル CH(OH)(COOH)2 0.05モル 安定剤 微量 前記NiCoRe−P浴のNi、Co、Reの金属イオ
ン濃度が、8.8g/リットルの溶液濃度になるように
調整した。その結果、このめっき浴の次亜リン酸ナトリ
ウムの濃度は21.4g/リットル、亜リン酸ナトリウ
ム0.0g/リットル、比重1.070であった。この
めっき浴を用いて下記のめっき条件で10分間無電解ニ
ッケル−コバルト−レニウムめっきを行い、その磁気特
性の良否を評価した。その結果を表4に示す。 めっき条件 温度:80℃ pH:8.7 (NH4OH,H2SO4で調整した) 被めっき基材:銅板 めっき状態の評価方法:磁気特性の良否を評価した。
O)まで使用した浴(NiCoReとして8.8×0.
5=4.4g/リットル析出)を使用して比較例7と同
じめっき条件で10分間無電解ニッケル−コバルト−レ
ニウムめっきを行い、その磁気特性の良否を評価した。
その結果を表4に示す。
O)まで使用した浴(NiCoReとして8.8×0.
5=4.4g/リットル析出)、すなわち比較例8のめ
っき浴に、塩基性炭酸ニッケル〔NiCO3・2Ni
(OH)2・4H2O〕90g/リットル約0.25モル
を添加し、1時間撹拌後、12時間室温で放置し、濾過
により亜リン酸ニッケルを除去した。このようにして再
生しためっき浴を用いて比較例7と同様の条件でめっき
をおこなった。その結果を表4に示す。本発明の効果は
明らかである。
合金めっき浴が老化し、廃棄しなければならないような
めっき廃液に、非水溶性のニッケルまたはニッケルとめ
っき合金を形成しうる金属の塩を添加することにより、
めっき浴に不純物を導入することなく、簡単かつ確実に
しかも安価に亜リン酸イオンを除去して、無電解ニッケ
ルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴を再生す
ることができた。
Claims (2)
- 【請求項1】 水溶性ニッケル塩および還元剤としての
次亜リン酸またはその塩とを含有する無電解ニッケル浴
の老化液に、該老化液中に生成している亜リン酸イオン
1モルに対し非水溶性ニッケル塩を0.1モル以上の割
合で添加し、生じた亜リン酸ニッケル塩よりなる沈殿物
を除去することを特徴とする無電解ニッケルめっき浴の
再生方法。 - 【請求項2】 水溶性ニッケル塩およびニッケルとめっ
き合金を形成しうる金属(Mと略記する)の水溶性塩、
ならびに還元剤としての次亜リン酸またはその塩とを含
有する無電解ニッケル合金めっき浴(NiM−P浴と略
記する)の老化液に、該老化液中に生成している亜リン
酸イオン1モルに対し非水溶性ニッケル塩および/また
は非水溶性の前記ニッケルとめっき合金を形成しうる金
属の塩とを合計量で0.1モル以上の割合で添加し、生
じた亜リン酸ニッケル塩および/または亜リン酸M塩よ
りなる沈殿物を除去することを特徴とする無電解ニッケ
ル合金めっき浴の再生方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25186095A JP2902335B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 無電解ニッケルめっき浴または無電解ニッケル合金めっき浴の再生方法 |
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---|---|
JPH0971868A JPH0971868A (ja) | 1997-03-18 |
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1995
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