JP3007207B2 - Ｓｎスラッジ発生の少ない酸性Ｓｎめっき浴 - Google Patents
Ｓｎスラッジ発生の少ない酸性Ｓｎめっき浴Info
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- JP3007207B2 JP3007207B2 JP3322057A JP32205791A JP3007207B2 JP 3007207 B2 JP3007207 B2 JP 3007207B2 JP 3322057 A JP3322057 A JP 3322057A JP 32205791 A JP32205791 A JP 32205791A JP 3007207 B2 JP3007207 B2 JP 3007207B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼板に高速でＳｎめっき
を行う電気ぶりきの製造に使用するＳｎめっき浴にかわ
り、特に不溶性陽極を使用する電気Ｓｎめっき法に適し
たＳｎめっき浴に関するものである。
を行う電気ぶりきの製造に使用するＳｎめっき浴にかわ
り、特に不溶性陽極を使用する電気Ｓｎめっき法に適し
たＳｎめっき浴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板に高速Ｓｎめっきする際に使用する
Ｓｎめっき浴としては、従来からフェノールスルホン酸
を使用するフェロスタンめっき浴、ホウフッ化浴及びハ
ロゲン浴等が良く知られている。特にフェノールスルホ
ン酸を使用したフェロスタンめっき浴は広く使用されて
いる。
Ｓｎめっき浴としては、従来からフェノールスルホン酸
を使用するフェロスタンめっき浴、ホウフッ化浴及びハ
ロゲン浴等が良く知られている。特にフェノールスルホ
ン酸を使用したフェロスタンめっき浴は広く使用されて
いる。
【０００３】又、近年フェノールスルホン酸浴、ホウフ
ッ化浴等は廃液処理の問題があることから、アルカンス
ルホン酸及びアルカノールスルホン酸を使用したＳｎめ
っき浴が提案されている（特開昭６２−１９６３９１
号、特開昭５９−１８２９８６号、特開昭６３−１６１
１８３号公報）。しかし、これらはいずれも金属錫を陽
極に使用した溶性陽極でのＳｎめっき法に関するもの
で、不溶性陽極めっき法は難しいとされていた。
ッ化浴等は廃液処理の問題があることから、アルカンス
ルホン酸及びアルカノールスルホン酸を使用したＳｎめ
っき浴が提案されている（特開昭６２−１９６３９１
号、特開昭５９−１８２９８６号、特開昭６３−１６１
１８３号公報）。しかし、これらはいずれも金属錫を陽
極に使用した溶性陽極でのＳｎめっき法に関するもの
で、不溶性陽極めっき法は難しいとされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常の溶性陽極（金属
錫を陽極として使用し、Ｓｎ2+イオンは電気化学的に、
陽極錫の溶解で補給される。）を使用したＳｎめっきで
は、上記したいずれのめっき浴でも問題無いが、不溶性
陽極（一般的には、チタンに白金めっきした電極が陽極
として使用され、Ｓｎ2+イオンは、別に設けたＳｎ2+イ
オン補給装置により、金属錫の化学溶解で補給され
る。）を使用した場合、フェノールスルホン酸浴のみが
使用可能で、アルカンスルホン酸浴、アルカノールスル
ホン酸浴等ではＳｎスラッジの発生が多く、全不溶性陽
極を使用したＳｎめっきには不適当であった。又、ハロ
ゲン浴及びホウフッ化浴等では不溶性陽極の腐食の問題
等から全不溶性陽極でのＳｎめっきは難しかった。
錫を陽極として使用し、Ｓｎ2+イオンは電気化学的に、
陽極錫の溶解で補給される。）を使用したＳｎめっきで
は、上記したいずれのめっき浴でも問題無いが、不溶性
陽極（一般的には、チタンに白金めっきした電極が陽極
として使用され、Ｓｎ2+イオンは、別に設けたＳｎ2+イ
オン補給装置により、金属錫の化学溶解で補給され
る。）を使用した場合、フェノールスルホン酸浴のみが
使用可能で、アルカンスルホン酸浴、アルカノールスル
ホン酸浴等ではＳｎスラッジの発生が多く、全不溶性陽
極を使用したＳｎめっきには不適当であった。又、ハロ
ゲン浴及びホウフッ化浴等では不溶性陽極の腐食の問題
等から全不溶性陽極でのＳｎめっきは難しかった。
【０００５】本発明は、廃水処理がフェノールスルホン
酸浴に対して容易なアルカンスルホン酸、又はアルカノ
ールスルホン酸浴での電気Ｓｎめっきを全不溶性陽極で
実施するための最適浴組成を見出したものである。
酸浴に対して容易なアルカンスルホン酸、又はアルカノ
ールスルホン酸浴での電気Ｓｎめっきを全不溶性陽極で
実施するための最適浴組成を見出したものである。
【０００６】アルカンスルホン酸浴、アルカノールスル
ホン酸浴は、上記引用例で言われる如く廃液処理が容易
なことから、全不溶性陽極Ｓｎめっき法においても、是
非とも採用したいめっき浴系であり、全不溶性陽極Ｓｎ
めっき法が適用可能なアルカンスルホン酸浴、又はアル
カノールスルホン酸浴の開発が望まれていた。
ホン酸浴は、上記引用例で言われる如く廃液処理が容易
なことから、全不溶性陽極Ｓｎめっき法においても、是
非とも採用したいめっき浴系であり、全不溶性陽極Ｓｎ
めっき法が適用可能なアルカンスルホン酸浴、又はアル
カノールスルホン酸浴の開発が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、錫スラッ
ジの発生する機構について鋭意検討した結果、特に限ら
れたアルカノールスルホン酸を、ごく限られた濃度範囲
で使用することで、Ｓｎスラッジの発生を抑制でき、全
不溶性陽極Ｓｎめっきが可能なことを見出した。
ジの発生する機構について鋭意検討した結果、特に限ら
れたアルカノールスルホン酸を、ごく限られた濃度範囲
で使用することで、Ｓｎスラッジの発生を抑制でき、全
不溶性陽極Ｓｎめっきが可能なことを見出した。
【０００８】不溶性陽極を使用する電気Ｓｎめっきにお
いて、錫スラッジが発生する理由は、主に二つの要因が
考えられる。先ず、錫を化学溶解するために使用する酸
素によって、Ｓｎ2+が下記式（４）によりＳｎ4+に酸化
され、水酸化物として沈澱する。又、同様に陽極で発生
する酸素によっても同式（４）により、Ｓｎ2+イオンが
酸化され、水酸化物として沈澱し、錫スラッジとなると
考えられる。 Ｓｎ2+＋Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ→Ｓｎ（ＯＨ）4 〔沈澱〕 ……………（４） （４）式から明らかなように、Ｓｎ2+の酸化を防止する
ためには、Ｓｎめっき浴中の溶存酸素濃度を極力少なく
することが必要であるが、逆に、溶存酸素濃度が低い場
合は、金属錫の溶解速度が減少し、Ｓｎ2+の供給量が不
足する。何故なら、金属錫の溶解（下式の反応（５））
には酸素が必要であり、溶存酸素濃度が低い場合は、金
属錫の溶解に必要な酸素量が不足するからである。
いて、錫スラッジが発生する理由は、主に二つの要因が
考えられる。先ず、錫を化学溶解するために使用する酸
素によって、Ｓｎ2+が下記式（４）によりＳｎ4+に酸化
され、水酸化物として沈澱する。又、同様に陽極で発生
する酸素によっても同式（４）により、Ｓｎ2+イオンが
酸化され、水酸化物として沈澱し、錫スラッジとなると
考えられる。 Ｓｎ2+＋Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ→Ｓｎ（ＯＨ）4 〔沈澱〕 ……………（４） （４）式から明らかなように、Ｓｎ2+の酸化を防止する
ためには、Ｓｎめっき浴中の溶存酸素濃度を極力少なく
することが必要であるが、逆に、溶存酸素濃度が低い場
合は、金属錫の溶解速度が減少し、Ｓｎ2+の供給量が不
足する。何故なら、金属錫の溶解（下式の反応（５））
には酸素が必要であり、溶存酸素濃度が低い場合は、金
属錫の溶解に必要な酸素量が不足するからである。
【０００９】従って、全不溶性陽極Ｓｎめっき法におい
ては、金属錫の溶解に必要な酸素量を確保した状態で、
且つ、（４）式のＳｎ2+の酸化を抑制できるように溶存
酸素濃度を極力少なくして操業することが必要となる。 Ｓｎ＋１／２Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｓｎ2+＋２ＯＨ- ……………（５） 実際に、現在操業されているフェノールスルホン酸浴を
使用した全不溶性陽極Ｓｎめっき法においては、極めて
厳しい溶存酸素濃度の管理が実施されている。本発明者
らは、アルカンスルホン酸並びにアルカノールスルホン
酸系浴でも、フェノールスルホン酸浴と同様に、溶存酸
素濃度を管理することで、全不溶性陽極法での電気錫め
っきの製造について鋭意検討した結果、極く限られたア
ルカノールスルホン酸を、限られた条件で使用すれば、
錫スラッジの発生が抑制できることを見出した。
ては、金属錫の溶解に必要な酸素量を確保した状態で、
且つ、（４）式のＳｎ2+の酸化を抑制できるように溶存
酸素濃度を極力少なくして操業することが必要となる。 Ｓｎ＋１／２Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｓｎ2+＋２ＯＨ- ……………（５） 実際に、現在操業されているフェノールスルホン酸浴を
使用した全不溶性陽極Ｓｎめっき法においては、極めて
厳しい溶存酸素濃度の管理が実施されている。本発明者
らは、アルカンスルホン酸並びにアルカノールスルホン
酸系浴でも、フェノールスルホン酸浴と同様に、溶存酸
素濃度を管理することで、全不溶性陽極法での電気錫め
っきの製造について鋭意検討した結果、極く限られたア
ルカノールスルホン酸を、限られた条件で使用すれば、
錫スラッジの発生が抑制できることを見出した。
【００１０】以下本発明の内容を詳しく説明する。先
ず、本発明に使用するアルカノールスルホン酸である
が、β位置に水酸基を有するアルカノールスルホン酸の
みが、Ｓｎスラッジ発生に対して抑制作用があり、それ
以外の位置に水酸基が存在した場合、Ｓｎスラッジの発
生に対して抑制効果を持たないことが判明した。このた
め、本発明では、β位置に水酸基を有するβアルカノー
ルスルホン酸を使用したＳｎめっき浴に限定した。β位
置に水酸基を有するβアルカノールスルホン酸の一般式
（Ｒはアルキル基）
ず、本発明に使用するアルカノールスルホン酸である
が、β位置に水酸基を有するアルカノールスルホン酸の
みが、Ｓｎスラッジ発生に対して抑制作用があり、それ
以外の位置に水酸基が存在した場合、Ｓｎスラッジの発
生に対して抑制効果を持たないことが判明した。このた
め、本発明では、β位置に水酸基を有するβアルカノー
ルスルホン酸を使用したＳｎめっき浴に限定した。β位
置に水酸基を有するβアルカノールスルホン酸の一般式
（Ｒはアルキル基）
【化２】 β位置に水酸基を有するβアルカノールスルホン酸が、
Ｓｎスラッジ発生の抑制に効果的である理由について本
発明者らは、鋭意検討した結果、アルカノールスルホン
酸のＳｎ2+に対する錯形成能が大きく影響しており、β
位置の水酸基を持ったアルカノールスルホン酸のみが、
Ｓｎ2+との錯形成能が大きく、めっき浴中のＳｎ2+を安
定化しているとの結論に到った。
Ｓｎスラッジ発生の抑制に効果的である理由について本
発明者らは、鋭意検討した結果、アルカノールスルホン
酸のＳｎ2+に対する錯形成能が大きく影響しており、β
位置の水酸基を持ったアルカノールスルホン酸のみが、
Ｓｎ2+との錯形成能が大きく、めっき浴中のＳｎ2+を安
定化しているとの結論に到った。
【化３】 即ち、式（７）に示した如く、β位置に水酸基が存在す
る場合、β位置の水酸基とスルホン基との間で、アルカ
ノールスルホン酸とＳｎ2+との錯化合物を形成し、Ｓｎ
2+を安定化していると考えられる。β位置に水酸基を有
するβアルカノールスルホン酸では、上記の錯化合物が
六員環を形成するために、錯化合物が非常に安定化し、
結果としてＳｎ2+が安定となり、（４）式のＳｎ2+の酸
化が抑制され、Ｓｎスラッジの発生が減少すると考えら
れる。
る場合、β位置の水酸基とスルホン基との間で、アルカ
ノールスルホン酸とＳｎ2+との錯化合物を形成し、Ｓｎ
2+を安定化していると考えられる。β位置に水酸基を有
するβアルカノールスルホン酸では、上記の錯化合物が
六員環を形成するために、錯化合物が非常に安定化し、
結果としてＳｎ2+が安定となり、（４）式のＳｎ2+の酸
化が抑制され、Ｓｎスラッジの発生が減少すると考えら
れる。
【００１１】一方、β位置以外に水酸基がある場合、例
えばα位置に水酸基を持つアルカノールスルホン酸でも
同様に、α位置の水酸基とスルホン基との間でＳｎ2+と
錯化合物を形成するが、形成する錯化合物が五員環とな
るため、六員環となるβ位置に水酸基を持ったβアルカ
ノールスルホン酸に比べ錯化合物が不安定となり、Ｓｎ
2+が酸化し易いと考えられる。同様にγ位置、δ位置の
場合は、形成される錯化合物が、それぞれ七員環、八員
環となり、六員環の錯化合物に比べ不安定でＳｎ2+の酸
化が抑制できないと考えられる。
えばα位置に水酸基を持つアルカノールスルホン酸でも
同様に、α位置の水酸基とスルホン基との間でＳｎ2+と
錯化合物を形成するが、形成する錯化合物が五員環とな
るため、六員環となるβ位置に水酸基を持ったβアルカ
ノールスルホン酸に比べ錯化合物が不安定となり、Ｓｎ
2+が酸化し易いと考えられる。同様にγ位置、δ位置の
場合は、形成される錯化合物が、それぞれ七員環、八員
環となり、六員環の錯化合物に比べ不安定でＳｎ2+の酸
化が抑制できないと考えられる。
【００１２】本発明の目的に適合したβアルカノールス
ルホン酸としては、２ヒドロキシエタン−１−スルホン
酸、２ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、２ヒドロ
キシブタン−１−スルホン酸、２ヒドロキシペンタン−
１−スルホン酸等があり、これらのβアルカノールスル
ホン酸を単独で又は２種以上の混合物で使用できる。そ
の時のモル濃度は、（２種以上で使用する場合は、各々
のモル濃度の総和）下記の濃度範囲にあることが必要で
ある。
ルホン酸としては、２ヒドロキシエタン−１−スルホン
酸、２ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、２ヒドロ
キシブタン−１−スルホン酸、２ヒドロキシペンタン−
１−スルホン酸等があり、これらのβアルカノールスル
ホン酸を単独で又は２種以上の混合物で使用できる。そ
の時のモル濃度は、（２種以上で使用する場合は、各々
のモル濃度の総和）下記の濃度範囲にあることが必要で
ある。
【００１３】本発明は、全不溶性陽極で電気Ｓｎめっき
可能なアルカンスルホン酸系及びアルカノールスルホン
酸系錫めっき浴を提供するものであるが、以上の理由か
ら先ず、アルカンスルホン酸は不適当で、全不溶性陽極
で電気Ｓｎめっきが可能なのは、アルカノールスルホン
酸を使用した錫めっき浴であり、使用するアルカノール
スルホン酸は、β位置に水酸基を有するβアルカノール
スルホン酸であることが必須条件である。
可能なアルカンスルホン酸系及びアルカノールスルホン
酸系錫めっき浴を提供するものであるが、以上の理由か
ら先ず、アルカンスルホン酸は不適当で、全不溶性陽極
で電気Ｓｎめっきが可能なのは、アルカノールスルホン
酸を使用した錫めっき浴であり、使用するアルカノール
スルホン酸は、β位置に水酸基を有するβアルカノール
スルホン酸であることが必須条件である。
【００１４】次に、錫めっき浴中のＳｎ2+イオン濃度、
並びにβアルカノールスルホン酸の濃度の限定理由につ
いて述べる。上記した通り、本発明の目的（全不溶性陽
極での電気錫めっきにおいてスラッジ発生を抑制する）
を達成するには、βアルカノールスルホン酸を使用し、
且つβアルカノールスルホン酸の濃度を、Ｓｎ2+イオン
濃度とのモル濃度比で１．４〜２．３とする必要があ
る。又、Ｓｎ2+イオンの濃度については、本発明では鋼
板に高速電気Ｓｎめっきが可能な１５〜６０ｇ／ｌとし
た。
並びにβアルカノールスルホン酸の濃度の限定理由につ
いて述べる。上記した通り、本発明の目的（全不溶性陽
極での電気錫めっきにおいてスラッジ発生を抑制する）
を達成するには、βアルカノールスルホン酸を使用し、
且つβアルカノールスルホン酸の濃度を、Ｓｎ2+イオン
濃度とのモル濃度比で１．４〜２．３とする必要があ
る。又、Ｓｎ2+イオンの濃度については、本発明では鋼
板に高速電気Ｓｎめっきが可能な１５〜６０ｇ／ｌとし
た。
【００１５】又、Ｓｎ2+イオン濃度が、１５〜６０ｇ／
ｌ（０．１２〜０．５０モル／ｌ）であるのでβアルカ
ノールスルホン酸濃度は、０．１６〜１．１５モル／ｌ
とする必要がある。Ｓｎ2+の濃度を１５〜６０ｇ／ｌと
限定した理由は、従来のフェロスタン浴、並びにアルカ
ノールスルホン酸、アルカンスルホン酸系浴でのＳｎ2+
の濃度限定理由とほぼ同じである。
ｌ（０．１２〜０．５０モル／ｌ）であるのでβアルカ
ノールスルホン酸濃度は、０．１６〜１．１５モル／ｌ
とする必要がある。Ｓｎ2+の濃度を１５〜６０ｇ／ｌと
限定した理由は、従来のフェロスタン浴、並びにアルカ
ノールスルホン酸、アルカンスルホン酸系浴でのＳｎ2+
の濃度限定理由とほぼ同じである。
【００１６】即ち、Ｓｎ2+イオン濃度を１５ｇ／ｌ以上
としたのは、この濃度未満では、２０Ａ／dm2 以上での
高電流密度での電気Ｓｎめっきが難しいためである。
又、上限を６０ｇ／ｌとしたのは、この濃度を超える
と、高電流密度操業の効果が飽和し、実用可能な高電流
密度の上限であり、これ以上のＳｎ2+イオン濃度の上昇
は、鋼板によるめっき液の持ち出しによりＳｎ2+イオン
の利用効率が悪化し、経済的に不利となるからである。
としたのは、この濃度未満では、２０Ａ／dm2 以上での
高電流密度での電気Ｓｎめっきが難しいためである。
又、上限を６０ｇ／ｌとしたのは、この濃度を超える
と、高電流密度操業の効果が飽和し、実用可能な高電流
密度の上限であり、これ以上のＳｎ2+イオン濃度の上昇
は、鋼板によるめっき液の持ち出しによりＳｎ2+イオン
の利用効率が悪化し、経済的に不利となるからである。
【００１７】βアルカノールスルホン酸濃度とＳｎ2+イ
オンとのモル濃度比率を１．４未満とした場合は、１．
４未満ではβアルカノールスルホン酸の錯形成が不十分
で、Ｓｎスラッジの発生が多い。図１に、βアルカノー
ルスルホン酸とＳｎ2+イオンのモル濃度比率とＳｎスラ
ッジ発生量との関係を示したが、１．２程度から急速に
Ｓｎスラッジの発生は減少するが、本発明では、Ｓｎス
ラッジの発生が十分に抑制される濃度比１．４以上とし
た。
オンとのモル濃度比率を１．４未満とした場合は、１．
４未満ではβアルカノールスルホン酸の錯形成が不十分
で、Ｓｎスラッジの発生が多い。図１に、βアルカノー
ルスルホン酸とＳｎ2+イオンのモル濃度比率とＳｎスラ
ッジ発生量との関係を示したが、１．２程度から急速に
Ｓｎスラッジの発生は減少するが、本発明では、Ｓｎス
ラッジの発生が十分に抑制される濃度比１．４以上とし
た。
【００１８】図１は、βアルカノールスルホン酸とし
て、２ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸を用いたも
のであるが、２−ヒドロキシエタン−１−スルホン酸、
２−ヒドロキシブタン−１−スルホン酸、２−ヒドロキ
シペンタン−１−スルホン酸のときも、ほぼ同じＳｎス
ラッジ発生状況を示した。
て、２ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸を用いたも
のであるが、２−ヒドロキシエタン−１−スルホン酸、
２−ヒドロキシブタン−１−スルホン酸、２−ヒドロキ
シペンタン−１−スルホン酸のときも、ほぼ同じＳｎス
ラッジ発生状況を示した。
【００１９】尚、図１のＳｎスラッジ発生量は、１ｌビ
ーカー中で、５０℃の１ｌのＳｎめっき浴に、空気（２
００ml／分，１．２気圧）をバブリングし、空気飽和の
状態で２時間経過した後に、発生したＳｎスラッジを濾
過し、１００℃で２４時間乾燥してＳｎスラッジ量を測
定したものである。
ーカー中で、５０℃の１ｌのＳｎめっき浴に、空気（２
００ml／分，１．２気圧）をバブリングし、空気飽和の
状態で２時間経過した後に、発生したＳｎスラッジを濾
過し、１００℃で２４時間乾燥してＳｎスラッジ量を測
定したものである。
【００２０】次に、βアルカノールスルホン酸とＳｎ2+
イオンとのモル濃度比率の上限を、２．３とした理由に
ついて述べる。βアルカノールスルホン酸濃度が、Ｓｎ
2+イオン濃度に対して高くなると、浴の水素イオン濃度
が大きくなり、Ｓｎめっきの電流効率が低下する。この
傾向が顕著になるのが上記の濃度比が２．３を超えると
きであり、本発明では、実用性の上限と考えられるＳｎ
めっき効率・８５％以上が確保されるモル濃度比２．３
以下とした。
イオンとのモル濃度比率の上限を、２．３とした理由に
ついて述べる。βアルカノールスルホン酸濃度が、Ｓｎ
2+イオン濃度に対して高くなると、浴の水素イオン濃度
が大きくなり、Ｓｎめっきの電流効率が低下する。この
傾向が顕著になるのが上記の濃度比が２．３を超えると
きであり、本発明では、実用性の上限と考えられるＳｎ
めっき効率・８５％以上が確保されるモル濃度比２．３
以下とした。
【００２１】次に、光沢剤についてであるが、上記のβ
アルカノールスルホン酸のみでは、電気Ｓｎめっきのめ
っき状態は析出する結晶が粗大であり好ましくない。従
って、本めっき浴についても、一般的に電気Ｓｎめっき
と同様に、光沢剤を使用する必要がある。
アルカノールスルホン酸のみでは、電気Ｓｎめっきのめ
っき状態は析出する結晶が粗大であり好ましくない。従
って、本めっき浴についても、一般的に電気Ｓｎめっき
と同様に、光沢剤を使用する必要がある。
【００２２】光沢剤としては、種々界面活性剤が考えら
れるが、本発明では、（１），（２），（３）式に示し
たエトキシ・ナフトールスルホン酸、エトキシ・ナフト
ール、ポリエチレングリコールの１種又は２種以上が使
用でき、光沢剤濃度についても、通常のフェロスタン浴
で使用される濃度範囲である０．５〜１０ｇ／ｌでよ
い。
れるが、本発明では、（１），（２），（３）式に示し
たエトキシ・ナフトールスルホン酸、エトキシ・ナフト
ール、ポリエチレングリコールの１種又は２種以上が使
用でき、光沢剤濃度についても、通常のフェロスタン浴
で使用される濃度範囲である０．５〜１０ｇ／ｌでよ
い。
【００２３】０．５ｇ／ｌ未満では、光沢剤としての効
果が得られず、めっきされたＳｎの粒子が粗大であり、
溶融処理しても美麗な電気ぶりきの鏡面光沢が得られな
いからであり、１０ｇ／ｌを超えても、その効果が飽和
するためである。
果が得られず、めっきされたＳｎの粒子が粗大であり、
溶融処理しても美麗な電気ぶりきの鏡面光沢が得られな
いからであり、１０ｇ／ｌを超えても、その効果が飽和
するためである。
【００２４】以上、本発明の骨子を再度整理すると、近
年、廃水処理が難しいことから高濃度のフェノールスル
ホン酸を使用するフェロスタン浴に代わって、廃水処理
の容易なアルカノールスルホン酸、又はアルカンスルホ
ン酸浴での電気Ｓｎめっきが多く使用されるようになっ
ている。しかし、これらのＳｎめっきはいずれも、金属
錫を陽極に使用する溶性陽極電気めっき法であり、種々
のアルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸浴が開
発され実用化されている。
年、廃水処理が難しいことから高濃度のフェノールスル
ホン酸を使用するフェロスタン浴に代わって、廃水処理
の容易なアルカノールスルホン酸、又はアルカンスルホ
ン酸浴での電気Ｓｎめっきが多く使用されるようになっ
ている。しかし、これらのＳｎめっきはいずれも、金属
錫を陽極に使用する溶性陽極電気めっき法であり、種々
のアルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸浴が開
発され実用化されている。
【００２５】しかし、これまでアルカノールスルホン
酸、又はアルカンスルホン酸系浴での全不溶性Ｓｎめっ
きは、従来のフェロスタン浴に対してＳｎスラッジの発
生が多く、従って、全不溶性陽極電気Ｓｎめっきができ
るアルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸系のＳ
ｎめっき浴は難しいとされていた。
酸、又はアルカンスルホン酸系浴での全不溶性Ｓｎめっ
きは、従来のフェロスタン浴に対してＳｎスラッジの発
生が多く、従って、全不溶性陽極電気Ｓｎめっきができ
るアルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸系のＳ
ｎめっき浴は難しいとされていた。
【００２６】本発明者らは、鋭意検討した結果、βアル
カノールスルホン酸を使用し、Ｓｎ2+イオン濃度に対し
てβアルカノールスルホン酸濃度を１．４〜２．３にす
ることで、全不溶性陽極で問題となるＳｎスラッジ発生
を抑制することが可能になり、アルカノールスルホン酸
浴での全不溶性陽極Ｓｎめっきが可能であることを見出
した。
カノールスルホン酸を使用し、Ｓｎ2+イオン濃度に対し
てβアルカノールスルホン酸濃度を１．４〜２．３にす
ることで、全不溶性陽極で問題となるＳｎスラッジ発生
を抑制することが可能になり、アルカノールスルホン酸
浴での全不溶性陽極Ｓｎめっきが可能であることを見出
した。
【００２７】以下、実施例に基づいて本発明の内容を詳
しく説明するが、本発明はこれら数例に限定されるもの
ではなく、前記した主旨、限定理由に沿ってめっき浴の
組成及びめっき条件は適宜変更できる。
しく説明するが、本発明はこれら数例に限定されるもの
ではなく、前記した主旨、限定理由に沿ってめっき浴の
組成及びめっき条件は適宜変更できる。
【００２８】
【実施例】通常の低炭素冷延鋼板、通常の脱脂（ＮａＯ
Ｈ ２０ｇ／ｌ中で、１０Ａ／dm2 で１秒電解処理す
る）、酸洗処理（Ｈ2 ＳＯ4 ５０ｇ／ｌ中に１秒浸漬
する）した後、表１，表２に示した本発明例、並びに比
較例のＳｎめっき浴組成、並びにめっき条件でＳｎめっ
きする。Ｓｎめっき量は、５．０ｇ／ｍ2 とした。Ｓｎ
めっきは、全て流速２ｍ／秒の循環セルめっき装置で行
った。
Ｈ ２０ｇ／ｌ中で、１０Ａ／dm2 で１秒電解処理す
る）、酸洗処理（Ｈ2 ＳＯ4 ５０ｇ／ｌ中に１秒浸漬
する）した後、表１，表２に示した本発明例、並びに比
較例のＳｎめっき浴組成、並びにめっき条件でＳｎめっ
きする。Ｓｎめっき量は、５．０ｇ／ｍ2 とした。Ｓｎ
めっきは、全て流速２ｍ／秒の循環セルめっき装置で行
った。
【００２９】表３に、めっき品の品質並びにＳｎスラッ
ジの発生量について調査した結果を示した。めっき外観
光沢は、Ｓｎめっき後の鋼板を抵抗加熱装置により、２
５０℃で２秒間溶融処理した後の光沢で判断した。評価
の基準は、現行のフェロスタン浴で製造した電気ぶりき
と同等以上の光沢を○とし、それ以外は×とした。
ジの発生量について調査した結果を示した。めっき外観
光沢は、Ｓｎめっき後の鋼板を抵抗加熱装置により、２
５０℃で２秒間溶融処理した後の光沢で判断した。評価
の基準は、現行のフェロスタン浴で製造した電気ぶりき
と同等以上の光沢を○とし、それ以外は×とした。
【００３０】Ｓｎスラッジの発生の評価は、１ｌビーカ
ー中で、５０℃のＳｎめっき浴に、空気（２００ｌ／
分，１．２気圧）をバブリングし空気飽和の条件で２時
間経過した後に、発生したＳｎスラッジを濾過し、１０
０℃で２４時間乾燥してＳｎスラッジ量を測定した。Ｓ
ｎスラッジ量の評価としては、同様の試験をした時の、
現行フェロスタン浴から発生するＳｎスラッジ量が、１
２０〜１５０mg／ｌであったので、これ以下であれば全
不溶性陽極用のＳｎめっき浴として適当であると判断し
た。
ー中で、５０℃のＳｎめっき浴に、空気（２００ｌ／
分，１．２気圧）をバブリングし空気飽和の条件で２時
間経過した後に、発生したＳｎスラッジを濾過し、１０
０℃で２４時間乾燥してＳｎスラッジ量を測定した。Ｓ
ｎスラッジ量の評価としては、同様の試験をした時の、
現行フェロスタン浴から発生するＳｎスラッジ量が、１
２０〜１５０mg／ｌであったので、これ以下であれば全
不溶性陽極用のＳｎめっき浴として適当であると判断し
た。
【００３１】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【００３２】
【発明の効果】本発明はＳｎスラッジ発生の少ないＳｎ
めっき浴を使用することで、Ｓｎスラッジ発生によるＳ
ｎロスを削減できる他、浴撹拌の激しい高流速セルが使
用でき、高電流密度めっきが可能になる。
めっき浴を使用することで、Ｓｎスラッジ発生によるＳ
ｎロスを削減できる他、浴撹拌の激しい高流速セルが使
用でき、高電流密度めっきが可能になる。
【図１】Ｓｎスラッジ発生量と、βアルカノールスルホ
ン酸（２ヒドロキシプロパノール−１−スルホン酸）と
Ｓｎ2+との濃度比との関係を示した図表である。
ン酸（２ヒドロキシプロパノール−１−スルホン酸）と
Ｓｎ2+との濃度比との関係を示した図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 1/00 - 7/08
Claims (1)
- 【請求項１】 β位置に水酸基を有するβアルカノール
スルホン酸、及びＳｎ2+とを含み、Ｓｎ2+の濃度を１５
〜６０ｇ／ｌ、且つβアルカノールスルホン酸とＳｎ2+
とのモル濃度比率を１．４〜２．３とし、更に、光沢剤
として下記式（１），（２），（３）で示される界面活
性剤の１種又は２種以上を０．５〜１０ｇ／ｌを添加し
たことを特徴とする不溶性陽極めっき法に適したＳｎス
ラッジの発生が少ない酸性Ｓｎめっき浴。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322057A JP3007207B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Ｓｎスラッジ発生の少ない酸性Ｓｎめっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322057A JP3007207B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Ｓｎスラッジ発生の少ない酸性Ｓｎめっき浴 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156488A JPH05156488A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3007207B2 true JP3007207B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=18139434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3322057A Expired - Fee Related JP3007207B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Ｓｎスラッジ発生の少ない酸性Ｓｎめっき浴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007207B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1943337B (zh) * | 2005-10-07 | 2011-12-14 | Koa株式会社 | 药剂挥发元件以及使用了该元件的药剂的加热挥发方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3032149B2 (ja) * | 1995-12-22 | 2000-04-10 | 東洋鋼鈑株式会社 | 錫めっき浴および錫めっき方法 |
| CN113684508A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-11-23 | 中山市康迪斯威科技有限公司 | 用于中性电镀锡的致密剂、包含该致密剂的电镀液及其制备方法与应用 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP3322057A patent/JP3007207B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1943337B (zh) * | 2005-10-07 | 2011-12-14 | Koa株式会社 | 药剂挥发元件以及使用了该元件的药剂的加热挥发方法 |
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| JPH05156488A (ja) | 1993-06-22 |
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