JP3114252B2 - 金属の電着方法 - Google Patents
金属の電着方法Info
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- JP3114252B2 JP3114252B2 JP03180568A JP18056891A JP3114252B2 JP 3114252 B2 JP3114252 B2 JP 3114252B2 JP 03180568 A JP03180568 A JP 03180568A JP 18056891 A JP18056891 A JP 18056891A JP 3114252 B2 JP3114252 B2 JP 3114252B2
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改良された金属の電着
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気めっきにより得られる電着物
（あるいは品物）の表面に、光沢あるいは平滑性を付与
する手段として、めっき液に、光沢剤、例えば、サッカ
リン、１，５−ナフタリンジスルホン酸ナトリウム、
１，３，６−ナフタレントリスルホン酸ナトリウム、パ
ラトルエンスルホンアミドなどの、＞Ｃ−ＳＯ２−で現
される官能基を有する化合物、および二次光沢剤として
カドミウム、タリウムなどの金属イオン、クマリン、２
−ブチン−１，４−ジオール、エチレンシアンヒドリ
ン、プロパギルアルコール、ホルムアルデヒド、チオ尿
素、キノリン、ピリジンなどの不飽和有機化合物を添加
して実施されててきた。
（あるいは品物）の表面に、光沢あるいは平滑性を付与
する手段として、めっき液に、光沢剤、例えば、サッカ
リン、１，５−ナフタリンジスルホン酸ナトリウム、
１，３，６−ナフタレントリスルホン酸ナトリウム、パ
ラトルエンスルホンアミドなどの、＞Ｃ−ＳＯ２−で現
される官能基を有する化合物、および二次光沢剤として
カドミウム、タリウムなどの金属イオン、クマリン、２
−ブチン−１，４−ジオール、エチレンシアンヒドリ
ン、プロパギルアルコール、ホルムアルデヒド、チオ尿
素、キノリン、ピリジンなどの不飽和有機化合物を添加
して実施されててきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、一応
の効果は得られるものの、効力の持続時間が短いこと、
効力を失った後で、光沢剤がめっき液中で不純物化する
点、および光沢剤が電着物の応力を増大させる点などが
問題になっていた。
の効果は得られるものの、効力の持続時間が短いこと、
効力を失った後で、光沢剤がめっき液中で不純物化する
点、および光沢剤が電着物の応力を増大させる点などが
問題になっていた。
【０００４】更に、電着の際の陰極電流密度を上げて短
時間で電着を行うと、得られた電着物の表面の平滑性が
失われ、生産性を向上させることができなかった。
時間で電着を行うと、得られた電着物の表面の平滑性が
失われ、生産性を向上させることができなかった。
【０００５】そこで、本発明は、このような諸問題を克
服した電着方法を提供することを目的とするものであ
る。
服した電着方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、電着金属
の塩基性塩、例えば、塩基性炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ３
・２Ｎｉ（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ）の電着時における電着
物表面の平滑化作用に着目し、種々の試験を繰り返した
結果、金属を電気めっきする際の、この塩基性塩の使用
量と電着物表面（素地とは反対側の表面）の粗さとの関
係、同じく電着物の応力との関係、めっき浴におけるｐ
Ｈと塩基性塩添加の時期等の諸条件につき各種の知見を
得、本発明を完成した。
の塩基性塩、例えば、塩基性炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ３
・２Ｎｉ（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ）の電着時における電着
物表面の平滑化作用に着目し、種々の試験を繰り返した
結果、金属を電気めっきする際の、この塩基性塩の使用
量と電着物表面（素地とは反対側の表面）の粗さとの関
係、同じく電着物の応力との関係、めっき浴におけるｐ
Ｈと塩基性塩添加の時期等の諸条件につき各種の知見を
得、本発明を完成した。
【０００７】即ち、本発明は、電着を実施する浴のｐＨ
を、酸を用いて電着時のｐＨより低下させ、次いで電着
金属の塩基性塩を用いて電着時のｐＨに調節した浴を用
いて電着を実施することを特徴とする金属の電着方法に
関するものである。
を、酸を用いて電着時のｐＨより低下させ、次いで電着
金属の塩基性塩を用いて電着時のｐＨに調節した浴を用
いて電着を実施することを特徴とする金属の電着方法に
関するものである。
【０００８】次に本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明の電着の対象としては、コバルト、
クロム、ニッケルその他ほとんどの金属浴に対して有効
である。本発明で用いられる浴は、電着の対象となる金
属イオンを含む浴であるが、本発明ではこの浴のｐＨ
を、一旦適切な酸を用いて低下させた後、電着の対象と
なる金属の塩基性塩を用いて浴のｐＨを所定のｐＨに調
整したものを用いることが特徴である。
クロム、ニッケルその他ほとんどの金属浴に対して有効
である。本発明で用いられる浴は、電着の対象となる金
属イオンを含む浴であるが、本発明ではこの浴のｐＨ
を、一旦適切な酸を用いて低下させた後、電着の対象と
なる金属の塩基性塩を用いて浴のｐＨを所定のｐＨに調
整したものを用いることが特徴である。
【００１０】浴のｐＨを低下させるのに用いる酸は、有
機酸、無機酸のいずれでもよいが、浴として用いる金属
塩を構成する酸を使用することが望ましい。例えば、ス
ルファミン酸ニッケル溶液を浴として用いたニッケルの
電着においては、スルファミン酸を用いることが好まし
い態様である。又、ｐＨは１〜２程度まで低下させれば
よい。
機酸、無機酸のいずれでもよいが、浴として用いる金属
塩を構成する酸を使用することが望ましい。例えば、ス
ルファミン酸ニッケル溶液を浴として用いたニッケルの
電着においては、スルファミン酸を用いることが好まし
い態様である。又、ｐＨは１〜２程度まで低下させれば
よい。
【００１１】酸の添加温度としては、３０〜８０℃、好
ましくは５０〜６０℃がよく、添加方法としては、水溶
液であっても固体のままであってもよく、又、一度に添
加しても分割して添加してもよい。しかしながら、取扱
いの点から、浴の液組成を大きく変えない範囲で水溶液
として分割添加する方法が好ましい。
ましくは５０〜６０℃がよく、添加方法としては、水溶
液であっても固体のままであってもよく、又、一度に添
加しても分割して添加してもよい。しかしながら、取扱
いの点から、浴の液組成を大きく変えない範囲で水溶液
として分割添加する方法が好ましい。
【００１２】一旦低下させた浴のｐＨを、次いで電着の
際のｐＨ４〜５に戻すが、その際、電着金属の塩基性塩
を用いて浴のｐＨを調節する。
際のｐＨ４〜５に戻すが、その際、電着金属の塩基性塩
を用いて浴のｐＨを調節する。
【００１３】例えば、ニッケルイオンを含む浴を用いた
電着の場合、塩基性炭酸ニッケルを前記ｐＨの調節剤と
して使用することが好ましい。その使用量は１〜３ｇ／
ｌであれば、電着物の表面粗さは３μｍ前後を維持でき
る。この使用量が３ｇ／ｌを越えると塩基性炭酸ニッケ
ルが沈殿して、浴のろ過の妨げとなる場合がある。ま
た、塩基性炭酸ニッケル投入後、コンディショニングを
行う（例えば炭酸ニッケルを用いた場合約１〜３時間保
持する）ことが好ましい。
電着の場合、塩基性炭酸ニッケルを前記ｐＨの調節剤と
して使用することが好ましい。その使用量は１〜３ｇ／
ｌであれば、電着物の表面粗さは３μｍ前後を維持でき
る。この使用量が３ｇ／ｌを越えると塩基性炭酸ニッケ
ルが沈殿して、浴のろ過の妨げとなる場合がある。ま
た、塩基性炭酸ニッケル投入後、コンディショニングを
行う（例えば炭酸ニッケルを用いた場合約１〜３時間保
持する）ことが好ましい。
【００１４】このように処理した浴を用いて、一般的な
条件、例えば、スルファミン酸ニッケル濃度：３００〜
６００ｇ／ｌ、電鋳時のｐＨ：３〜５、めっき浴の浴
温：３０〜８０℃、陰極電流密度：５〜２５Ａ／ｄｍ２
にて電着を行うことができる。
条件、例えば、スルファミン酸ニッケル濃度：３００〜
６００ｇ／ｌ、電鋳時のｐＨ：３〜５、めっき浴の浴
温：３０〜８０℃、陰極電流密度：５〜２５Ａ／ｄｍ２
にて電着を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、応力のな
い、表面の平坦な電着物が得られる。又、浴液中での不
純物の発生もなく、その工業的価値は高い。
い、表面の平坦な電着物が得られる。又、浴液中での不
純物の発生もなく、その工業的価値は高い。
【００１６】
【実施例】次に実施例で更に説明する。
【００１７】実施例１〜５ 図１に示したニッケルスタンパ電着装置を用いた。調整
槽２は、めっき液のｐＨ、温度などを管理するためのも
のである。調整槽２から循環ポンプ４によってめっき液
は、フィルター部３を通り微細なパーティクルが除去さ
れた後、本槽１に入る。本槽１においてスタンパが電鋳
される。めっき液の濃度分極を防ぐため、めっき液は、
調整槽２→循環ポンプ４→フィルター部３→本槽１→調
整槽２と循環させる。
槽２は、めっき液のｐＨ、温度などを管理するためのも
のである。調整槽２から循環ポンプ４によってめっき液
は、フィルター部３を通り微細なパーティクルが除去さ
れた後、本槽１に入る。本槽１においてスタンパが電鋳
される。めっき液の濃度分極を防ぐため、めっき液は、
調整槽２→循環ポンプ４→フィルター部３→本槽１→調
整槽２と循環させる。
【００１８】ガラス原盤は両面を１オングストロームＲ
ｍａｘ（Ｍａｘｉｍｕｍｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｄｅｐｔ
ｈ：測定範囲における山・谷間距離の最大値）まで光学
研磨したものを用いた。これにフォトレジストをスピン
コートした後、レーザーカットし、純ニッケルを厚さ約
５００〜１０００オングストロームまでスパッタして電
極とした。スルファミン酸ニッケル浴の組成と電着条件
は次の通りである。
ｍａｘ（Ｍａｘｉｍｕｍｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｄｅｐｔ
ｈ：測定範囲における山・谷間距離の最大値）まで光学
研磨したものを用いた。これにフォトレジストをスピン
コートした後、レーザーカットし、純ニッケルを厚さ約
５００〜１０００オングストロームまでスパッタして電
極とした。スルファミン酸ニッケル浴の組成と電着条件
は次の通りである。
【００１９】 Ｎｉ（ＮＨ２ＳＯ３）２・４Ｈ２Ｏ ４００ ｇ／ｌ ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ ４ ｇ／ｌ Ｈ３ＢＯ３ ４０ ｇ／ｌ ｐＨ ４ 浴温 ５５ ℃ 全スルファミン酸ニッケル液量 ４００ ｌ 本槽へのフィルタリング流量 ２０ ｌ／分 カソードの回転数 ８０ ｒｐｍ スタンパ膜厚 ０．３ ｍｍ 時間 １．５ 時間 陰極電流密度 １５ Ａ／ｄｍ２ まず浴のｐＨを１０％スルファミン酸水溶液で、表１に
示すｐＨまで下げて、次に表１に示す量の塩基性炭酸ニ
ッケルを投入した。塩基性炭酸ニッケルは調整槽２にて
少しずつ溶かし、これが全部溶けてからの安定化時間を
３時間おいた。炭酸ニッケルの効果は約８時間持続し
た。
示すｐＨまで下げて、次に表１に示す量の塩基性炭酸ニ
ッケルを投入した。塩基性炭酸ニッケルは調整槽２にて
少しずつ溶かし、これが全部溶けてからの安定化時間を
３時間おいた。炭酸ニッケルの効果は約８時間持続し
た。
【００２０】添加した塩基性炭酸ニッケル量とスタンパ
裏面の粗さとの関係を図２に示す。塩基性炭酸ニッケル
を５００ｇ投入したとき、スタンパ裏面の粗さは３μｍ
であり、この面は１回の研磨で鏡面となった。なお、塩
基性炭酸ニッケル５００ｇの添加は、スルファミン酸ニ
ッケルとして換算すると０．６ｇ／ｌの濃度上昇に相当
し、ニッケル濃度の変動としては小さい。従って、陰極
電流密度の増加も小さく、電着物の応力への影響は少な
かった。
裏面の粗さとの関係を図２に示す。塩基性炭酸ニッケル
を５００ｇ投入したとき、スタンパ裏面の粗さは３μｍ
であり、この面は１回の研磨で鏡面となった。なお、塩
基性炭酸ニッケル５００ｇの添加は、スルファミン酸ニ
ッケルとして換算すると０．６ｇ／ｌの濃度上昇に相当
し、ニッケル濃度の変動としては小さい。従って、陰極
電流密度の増加も小さく、電着物の応力への影響は少な
かった。
【００２１】なお、本発明の方法を行わないで得られた
スタンパの金属組織を、図３として示す。又、塩基性炭
酸ニッケルを５００ｇ（その濃度として１．３ｇ／ｌ）
投入した後、電鋳して得られたスタンパの金属組織を、
図４として示す。ニッケルのカラム構造は図４に示した
ほうがはるかに微細であり、スタンパ裏面の平滑度も優
れていることがわかる。
スタンパの金属組織を、図３として示す。又、塩基性炭
酸ニッケルを５００ｇ（その濃度として１．３ｇ／ｌ）
投入した後、電鋳して得られたスタンパの金属組織を、
図４として示す。ニッケルのカラム構造は図４に示した
ほうがはるかに微細であり、スタンパ裏面の平滑度も優
れていることがわかる。
【００２２】
【図１】本発明の実施例で用いたスタンパ電着装置の概
略を示す図である。
略を示す図である。
【図２】炭酸ニッケル量とスタンパ裏面の平滑性との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】従来の方法により得られたスタンパの金属組織
を、図３として示す。
を、図３として示す。
【図４】実施例５で得られたスタンパの金属組織を示す
図である。
図である。
１：本槽 ２：調整槽 ３：フィルター部 ４：循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−149793（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−270492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−171700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−80789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−25990（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−13639（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−18370（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−5816（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 3/00 - 7/12 C25D 21/00 - 21/22
Claims (1)
- 【請求項１】 電着を実施する浴のｐＨを、酸を用いて
一旦１〜２に低下させ、次いで電着金属の塩基性塩を加
えて電着時のｐＨに調節した後、所定時間保持するコン
ディショニングを行った浴を用いて電着を実施すること
を特徴とする金属の電着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03180568A JP3114252B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 金属の電着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03180568A JP3114252B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 金属の電着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055197A JPH055197A (ja) | 1993-01-14 |
| JP3114252B2 true JP3114252B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=16085555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03180568A Expired - Fee Related JP3114252B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 金属の電着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114252B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19937271C2 (de) * | 1999-08-06 | 2003-01-09 | Hille & Mueller Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung von tiefzieh- oder abstreckziehfähigem, veredeltem Kaltband, sowie Kaltband, vorzugsweise zur Herstellung von zylindrischen Behältern und insbesondere Batteriebehältern |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP03180568A patent/JP3114252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055197A (ja) | 1993-01-14 |
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