JP5120533B2

JP5120533B2 - めっき液添加剤のカチオン除去装置、及びめっき液添加剤の処理方法

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Publication number: JP5120533B2
Application number: JP2007050559A
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Inventors: 高明中馬; 成一小野田
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Filing date: 2007-02-28
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Description

本発明は、めっき液添加剤からカチオンを選択的に除去する装置に関する。また、本発明はめっき液添加剤からカチオンを選択的に除去する処理方法に関する。

硫酸銅めっき浴は、硫酸銅及び硫酸を基本的な原材料とし、そこに還元剤、錯化剤、緩衝剤、光沢剤、平滑剤等の種々の添加剤を加えることにより装飾めっきやプリント配線板の配線形成を行っている。また、これら添加剤の他に塩化物イオンも必要である。これらをそれぞれ適量添加することで所望とする光沢性、平滑性、物性を備えためっき被膜を形成することができる。

上記添加剤の代表的なものとしては、ビス（３−スルホプロピル）ジスルフィド２ナトリウム等のスルホン酸ナトリウム基（−ＳＯ_３Ｎａ）を有するスルホン酸塩や、還元剤として次亜リン酸ナトリウム及び水素化ホウ素ナトリウム、錯化剤としてクエン酸塩、酒石酸塩及び乳酸塩、ｐＨ調整剤として酢酸塩、プロピオン酸塩、アンモニウム塩等、種々の強電解質の塩類がめっき浴には添加される。

これらめっき浴の添加剤は、その形状安定性や運搬のしやすさからナトリウムやカリウムの塩化合物を用いられる場合が多いが、これらの添加剤における有効成分は対イオンである酸であるため、ナトリウムやカリウムは必要ではない。このため、対イオンのアニオンは有効成分として消費される一方、ナトリウムイオンやカリウムイオン等のカチオンは次第に蓄積されることになる。このようにめっき浴中に不要なカチオンが蓄積されると、めっき浴のバランスが崩れ、めっきのふくれ、はがれ等の外観不良が生じる。このため、他の薬剤の添加等による運転管理手法でめっき浴を制御できなくなると、排水として廃棄している。

しかしながら、このめっき浴排水は、前述したカチオンだけでなく、酸、塩基等を多量に含んでいるので、排水としては環境負荷が非常に大きく、その環境負荷の低減が望まれている。そこで、めっき液添加剤からナトリウムやカリウム等の不要なカチオン成分をあらかじめ除去し、めっき浴に蓄積されるカチオンを少なくすることが種々検討されている。

例えば、めっき液添加剤水溶液をカチオン交換樹脂で処理することにより、カチオンを選択的に除去することが考えられるが、カチオン交換樹脂は、そのイオン交換容量によって除去できるカチオンの量が決まっており、所定量のカチオンを除去すると破過してしまう。そのため、ある程度カチオンを吸着したらカチオン交換樹脂カラムを交換して樹脂を再生する必要があるが、めっき液添加剤水溶液はカチオン濃度が非常に高いので、短期間にカチオン交換樹脂カラムの交換が必要となり、非常に手間とコストがかかるという問題点がある。

また、電気透析機を用いることで、薬品を使わずに樹脂を再生し、しかも連続的にカチオンを除去しためっき液添加剤水溶液を得ることが考えられる。しかしながら、めっき液添加剤は強電解質であるので、これを電気透析機で除去するためには印加する電流密度を上げる必要があり、そうすると水素イオンも移動してしまうため、本来移動させたいカチオンの移動が妨げられ、カチオン濃度を一定以下にすることができないという問題点がある。

さらに、電極（陽極及び陰極）の間に複数のアニオン交換膜とカチオン交換膜とを交互に配列して脱塩室と濃縮室とを交互に形成した電気脱イオン装置を用いることが考えられる。しかしながら、この手法ではアニオンとカチオンとの両方をそれぞれのイオン交換膜を透過させることで分離する必要があるが、分子量が２００を超えるような対イオンである酸は透過しにくく、必要な酸やアルカリを得ることができない問題がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤からナトリウムやカリウム等のカチオン成分を選択的にかつ効率よく除去することの可能なめっき液添加剤からカチオンを除去する装置を提供することを目的とする。また、本発明は有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤からナトリウムやカリウム等の不要なカチオン成分を選択的に、かつ効率良く除去する処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１に本発明は、陰極と陽極との間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有する電気透析装置と、前記電気透析装置の脱塩室に連通した有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤流路と、前記電気透析装置の濃縮室に連通したカチオン回収機構とを備え、前記電気透析装置の脱塩室にカチオン交換体が充填されていることを特徴とするめっき液添加剤のカチオン除去装置を提供する（発明１）。また、第２に本発明は、陰極と陽極との間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有する電気透析装置と、前記電気透析装置の脱塩室に連通した有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤流路と、前記電気透析装置の濃縮室に連通したカチオン回収機構とを備え、前記電気透析装置の濃縮室にイオン交換体が充填されている有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤のカチオン除去装置を提供する（発明２）。

ここで、本明細書における有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤とは、錯化剤、還元剤、物性改善剤（光沢性、展性、延性、硬度等を改善するもの）等のめっき液添加剤のうち有機酸又は無機酸とナトリウム、カリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との塩により構成されるものの水溶液である。具体的には、錯化剤としては、エチレンジアミン四酢酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩等が挙げられる。また、還元剤としては、次亜リン酸塩等が挙げられる。物性改善剤としては、ナフタリン酸塩、亜鉛酸塩等が挙げられる。

また、バイポーラ膜とは、カチオン交換膜とアニオン交換膜とが貼り合わさった構造を有する複合膜の一種である。このバイポーラ膜は、水の電気分解に用いる隔膜として、又は酸とアルカリとの中和生成物である塩の水溶液から酸とアルカリとを再生する際の分離膜等として従来から広く使用されている公知のイオン交換膜であり、種々の製造方法が提案されている。

本発明においては、このようなバイポーラ膜を電気透析装置の陰極側にカチオン交換膜面が、陽極側にアニオン交換膜面が位置するように濃縮室内に設置する。このようなバイポーラ膜内では、理論水電解電圧（０．８３Ｖ）以上の電圧を印加することによって、水解離が発生するので電流が流れる。

上記発明（発明１）によれば、電気透析装置の脱塩室に有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤を供給することにより、有機酸塩又は無機酸塩を構成するナトリウムイオンやカリウムイオン等のカチオンがカチオン交換膜から排出されることで除去される。また、対イオンであるスルホン酸イオンやクエン酸イオン等の有機酸又は無機酸のイオン（アニオン）はバイポーラ膜の脱塩室側がカチオン交換膜であるので透過せず、そのまま残存することになる。このようにして、有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤からカチオンを選択的に除去することができる。しかも、バイポーラ膜内では水の解離が起こるため脱塩室内には水素イオンが補充され、イオンバランスも保たれることになる。一方、濃縮室には、脱塩室からのカチオンと、バイポーラ膜内での水解離により生じた水酸イオンとにより水酸化物の水溶液が排出されることになる。このとき、カチオン成分が電極表面の膜面等に析出するおそれがあるときには、濃縮室に酸を流す等してｐＨを調整することで、これを防止する。また、脱塩室にカチオン交換体が充填されていることにより、電気透析装置に印加される電圧が低くて済み、しかも脱塩室内のカチオンの濃度分極が抑制されるので、カチオンをさらに効率的に除去することができる。さらに、上記発明（発明２）によれば、濃縮室にイオン交換体が充填されていることにより、より電圧が低くなり、また濃度分極が緩和される。

このように脱塩室にイオン交換体が充填された電気透析装置は、電気脱イオン装置と呼ばれているが、本明細書中において電気透析装置は、電気脱イオン装置をも含む概念として定義することとする。

また、上記発明（発明１、２）においては、前記めっき液添加剤流路の前記電気透析装置より上流側に保護フィルタが設けられていることが好ましい（発明３）。

有機酸塩又は無機酸塩は、ｐＨによっては酸性塩として析出してしまうことがあるが、上記発明（発明３）によれば、運転条件を変動しても電気透析装置に固形分が混入されるのを防止することができる。

上記発明（発明１〜３）においては、前記めっき液添加剤流路の前記電気透析装置より下流側にさらにイオン交換器を設けることができる（発明４）。かかる発明（発明４）によれば、電気透析装置でのカチオンの脱塩率が低く添加剤処理液中に残存するカチオンが多いい場合に、カチオン樹脂等によるイオン交換器を設置してポリッシングを行うことで、カチオンの脱塩率を向上させることができる。

第３に本発明は、陰極と陽極との間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有し、該脱塩室にカチオン交換体が充填されている電気透析装置を用い、前記脱塩室に有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤を流通させることによりカチオンを選択的に除去した処理液を得るめっき液添加剤の処理方法を提供する（発明５）。第４に本発明は、陰極と陽極との間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有し、該濃縮室にイオン交換体が充填されている電気透析装置を用い、前記脱塩室に有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤を流通させることによりカチオンを選択的に除去した処理液を得るめっき液添加剤の処理方法を提供する（発明６）。

上記発明（発明５）によれば、電気透析装置の脱塩室に有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤を流通させることにより、有機酸塩又は無機酸塩を構成するカチオンがカチオン交換膜から排出されることで、当該カチオンを除去することができる。また、脱塩室にカチオン交換体が充填されていることにより、電気透析装置に印加される電圧が低くて済み、しかも脱塩室内のカチオンの濃度分極が抑制されるので、カチオンをさらに効率的に除去することができる。さらに、上記発明（発明６）によれば、濃縮室にイオン交換体が充填されていることにより、より電圧が低くなり、また濃度分極が緩和される。

上記発明（発明６）においては、前記電気透析装置の電圧及び電流を制御することにより前記電気透析装置で処理した処理液のｐＨを管理して、有機酸とカチオンとの比率を制御することが好ましい（発明７）。

このように電気透析装置で処理した処理液のｐＨにより処理液の有機酸とカチオンとの比率を制御することができるので、所望の組成のめっき液添加剤としての処理液を得ることができる。

本発明のめっき液添加剤の処理方法によれば、有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤から該有機酸塩又は無機酸塩を構成するカチオンを選択的に除去し、この処理後の添加剤をめっき浴に添加することで、めっき浴中に当該添加剤に起因するカチオンが溜まるのを抑制することができ、めっき浴の交換頻度を減少させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るめっき液添加剤のカチオン除去装置を示す概略系統図である。

本実施形態に係るカチオン除去装置は、めっき液添加剤として有機酸であるクエン酸ナトリウム水溶液からＮａを除去するナトリウム除去装置である。なお、本明細書中及び図中においては、便宜上、クエン酸ナトリウムを「ＲＣＯＯＮａ」と、クエン酸を「ＲＣＯＯＨ」と、クエン酸イオンを「ＲＣＯＯ⁻」と表すことがある。

本実施形態に係るクエン酸ナトリウム水溶液のナトリウム除去装置は、クエン酸ナトリウム（ＲＣＯＯＮａ）水溶液貯槽１と、電気透析装置２と、クエン酸（ＲＣＯＯＨ）水溶液貯槽４とを備えてなる。

ＲＣＯＯＮａ水溶液貯槽１は、図示しない送液ポンプと保護フィルタ７を有するめっき液添加剤流路たる流路３により電気透析装置２の脱塩室１３に連通しており、この流路３はさらに脱塩室１３からクエン酸（ＲＣＯＯＨ）水溶液貯槽４に連通している。

また、電気透析装置２の濃縮室１４には、図示しない送液ポンプを備えた流路としてのカチオン回収機構たるナトリウム（Ｎａ）イオン回収機構５が連通している。なお、電気透析装置２の陽極室Ｃには、循環流路６が連通していて、水解離により生じた水酸イオンが酸化されて酸素ガスが発生する。

上述したようなナトリウム除去装置において、電気透析装置２は、図２及び図３に示すように電極（陽極，陰極）の間に、バイポーラ膜１１とカチオン交換膜１２とを、バイポーラ膜１１が両端となるように交互に配列して脱塩室１３と濃縮室１４とを交互に形成してなる。バイポーラ膜１１は、陰極側すなわち脱塩室１３に面するようにしてカチオン交換膜層１１Ａ側が位置しており、陽極側すなわち濃縮室１３に面するようにしてアニオン交換膜層１１Ｂ側が位置している。なお、電気透析装置２の両端には、陽極とバイポーラ膜１１とで区画された陽極室（図示せず）と、陰極とバイポーラ膜１１とで区画された陽極室（図示せず）とが形成されている。

ここで、本発明において用いるバイポーラ膜１１及びカチオン交換膜１２としては、従来公知のものを適宜使用することができ、それぞれ塩の分離、水解離に有効な膜を選択すればよい。バイポーラ膜１１としては、カチオン交換膜層１１Ａとアニオン交換膜層１１Ｂとを有し、水解離することができるものであればよい。また、カチオン交換膜１２としてはカチオンを透過可能なもので、スルホ基（−ＳＯ_３Ｈ）のような酸性を示す官能基を含むものであれば従来のいかなる膜でもよい。

脱塩室１３及び濃縮室１４には、メッシュスペーサーを挿入するか、イオン交換体を充填する。イオン交換体を充填した方が、より電圧が低くなり、また濃度分極が緩和されるので好ましい。このイオン交換体は、従来公知のものでよく、イオン交換樹脂やイオン交換繊維、又は任意の基材に放射線、電子線グラフト重合した後にイオン交換基を導入することにより製造したイオン交換体でよい。その中では、安価なコストで入手可能なイオン交換樹脂が好ましい。

具体的には、脱塩室１３にはカチオン交換体としてのカチオン交換樹脂１５が充填されているのが好ましい。これにより電気透析装置２の電圧が低くて済み、しかも脱塩室１３中のナトリウム（カチオン）の濃度分極が抑制されるので、ナトリウムイオンをさらに効率的に除去することができる。また、濃縮室１４には、イオン交換体としてのアニオン交換樹脂が単独で充填されているのが好ましいが、本実施形態のようにアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との混合樹脂１６が充填されていてもよい。

このような構成につき、その作用について説明する。ＲＣＯＯＮａ水溶液貯槽１から流路３を経由して電気透析装置２の脱塩室１３にＲＣＯＯＮａ水溶液を通水する。

このとき電気透析装置２には、所定の直流電圧を印加し電流を流しているので、脱塩室１３内ではナトリウムイオンが陰極側に移動し、カチオン交換膜１２を通過して濃縮室１４に排出される。

また、バイポーラ膜１１内では下記式（１）の水解離が生じるが、脱塩室１３ではバイポーラ膜１１はカチオン交換膜層１１Ａ側が面しているので、水素イオンが脱塩室１３内に供給される。
Ｈ_２Ｏ → ＯＨ⁻ ＋Ｈ^＋・・・（１）

対イオンであるクエン酸イオン（ＲＣＯＯ⁻）は陽極側へ移動するが、バイポーラ膜１１の脱塩室１３側がカチオン交換膜層１１Ａであり、通過することができないため、脱塩室１３内に残存する。そして、この結果得られるクエン酸（ＲＣＯＯＨ）水溶液が処理液としてクエン酸（ＲＣＯＯＨ）水溶液貯槽４に貯留される。

このとき、図示しないナトリウムイオンセンサ等により処理液のナトリウムイオン濃度を測定し、脱塩室１３で除去しきれなかったナトリウムイオンを計測する。そして、例えば、図１中に破線で示すようにＲＣＯＯＨ水溶液貯槽４からＲＣＯＯＮａ水溶液貯槽１への流路を設けておくことで、残留ナトリウムイオン濃度が高い場合には、ＲＣＯＯＨ水溶液貯槽４からＲＣＯＯＮａ水溶液貯槽１に処理液を環流して、所望とするナトリウムイオンン濃度の処理液が得られるまで循環させればよい。

また、流路３の脱塩室１３の出口側にカチオン交換樹脂等のカチオン除去機能を備えたイオン交換器を設けて、処理水のポリッシングを行うことで、ナトリウムイオンの除去率を向上させてもよい。

一方、濃縮室１４には、ナトリウムイオン回収機構５により図示しない純水貯槽に貯留された純水を通水する。この濃縮室１４には脱塩室１３から排出されたナトリウムイオンが流入してくる。

また、バイポーラ膜１１内では上記式（１）の水解離が生じ、濃縮室１４には、バイポーラ膜１１のアニオン交換膜層１１Ｂ側が面しているので、水酸イオンが濃縮室１４内に供給される。この結果、濃縮室１４からは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液が排出される。

なお、図示しない陽極室は、陽極とバイポーラ膜１１とで区画されており、陽極室には、アニオン交換膜層１１Ｂが面しているので、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）のみが陽極室内に供給されるが、この水酸化物イオンは、陽極で酸化されて酸素ガス（Ｏ_２）として外部環境に排出される。

一方、図示しない陰極室は、陰極とバイポーラ膜１１とで区画されており、陰極室側がカチオン交換膜層１１Ａであるので、水素イオン（Ｈ^＋）のみが供給されるが、この水素イオンは、陰極で還元されて水素ガス（Ｈ_２）として外部環境に排出される。

上述したようなクエン酸ナトリウム水溶液からのナトリウムイオンの選択的除去方法においては、電気透析装置２において印加する電圧及び電流を制御することにより、処理液のｐＨを管理して、処理液としてのクエン酸（ＲＣＯＯＨ）水溶液におけるクエン酸とナトリウムとの比率を制御することが好ましい。電気透析装置２で処理した処理液を図示しないｐＨセンサのデータに基づき制御することで、所望の組成のめっき液添加剤を得ることができる。

さらに、本実施形態のように電気透析装置２の上流側に保護フィルタ７を設けるのが好ましい。これにより、電気透析装置２の誤動作や運転条件の変動、又は処理対象となるめっき液添加剤の変更等によりｐＨ等が急激に変動し、有機酸塩又は無機酸塩が酸性塩として析出したとしても、電気透析装置２にこれらの析出物が混入しないようになっている。この保護フィルタ７孔径は、０．４５μｍ〜１００μｍであるのが好ましく、特に０．２μｍ〜５０μｍが好ましい。

上述したような本実施形態のカチオン除去装置によれば、クエン酸ナトリウム水溶液からナトリウムイオンだけを選択的に除去した処理液を調製し、これをめっき液添加剤としてめっき浴に添加することができるので、めっき浴に当該添加剤に起因したカチオンが溜まるのを抑制することができ、めっき浴の交換頻度を減少させることができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上記実施形態においては、めっき液添加剤としてクエン酸ナトリウムの場合について説明してきたが、有機酸又は無機酸の塩であれば、同様に塩に由来するカチオンを除去できることはいうまでもなく、スルホン酸ナトリウム基（−ＳＯ_３Ｎａ）を有するナトリウム塩や、次亜リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、酒石酸ナトリウム、又はこれらの酸基のカリウム塩等を水溶液として同様に処理することができる。

また、電気透析装置２としては、図２及び図３に示すような構成のものに限らず、図４に示すように一対のバイポーラ膜１１間にアニオン交換膜１２Ａとカチオン交換膜１２Ｂとを配置して３室を１ユニットとする構成とし、中央を脱塩室１３、陽極側をアニオン濃縮室１４Ａ、陰極側をカチオン濃縮室１４Ｂとした構成としてもよい。この場合には脱塩室１３からは純水が、アニオン濃縮室１４Ａからはクエン酸（ＲＣＯＯＨ）水溶液が、カチオン濃縮室１４Ｂからは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液が排出されるので、アニオン濃縮室１４Ａの排出水を処理液として利用すればよい。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は、下記の各実施例に何ら限定されるものではない。

〔実施例１〕
［１］電気透析装置
電気透析装置２のイオン交換膜及びイオン交換体として以下のものを用いた。
（１）カチオン交換膜１２；ネオセプタ（登録商標）ＣＭＢ（アストム社製）
（２）バイポーラ膜１１；ネオセプタ（登録商標）ＢＰ−１Ｅ（アストム社製）
（３）脱塩室１３に充填したカチオン交換樹脂；ＳＫ１Ｂ（三菱化学社製）
（４）濃縮室１４に充填したカチオン交換樹脂；ＳＫ１Ｂ（三菱化学社製）

実施例１で使用した電気透析機２の仕様は以下の通りである。
（１）脱塩室の室数：１室
（２）ナトリウムイオンの透過できるカチオン交換膜１２の総膜面積：１．７ｄｍ^２
（３）脱塩室：１００ｍＬのカチオン交換樹脂を充填

［２］試験条件及び結果
図１及び図２に示す装置において、クエン酸ナトリウム（ＲＣＯＯＮａ）水溶液の代わりにスルホン酸ナトリウム水溶液（濃度５ｇ／Ｌ）を用い、電気透析機２の脱塩室１３の入り口側ナトリウムイオン濃度６００ｐｐｍ、印加する電流密度０．７１Ａ／ｄｍ^２、ＬＶ（線速度）１６ｍ／ｈの条件で、８Ｌのスルホン酸ナトリウム水溶液を３時間循環させたときのナトリウムイオン濃度の変化を測定した。
結果を図５に示す。

〔比較例１〕
［１］電気透析装置
比較例１の電気透析機の仕様は以下の通りである。
（１）市販の電気透析機（アストム社製，商品名：アシライザー，実施例１と同じカチオン交換膜とアニオン交換膜を交互に配置して濃縮室、脱塩室、濃縮室のユニットを複数形成したもの）
（２）脱塩室の室数：１０室
（３）ナトリウムイオンの透過できるカチオン交換膜１２の総膜面積：１４．６ｄｍ^２
（４）脱塩室：イオン交換樹脂を充填せず

［２］試験条件及び結果
上記電気透析機を用いて、実施例１と同様の条件で８Ｌのスルホン酸ナトリウム水溶液（濃度５ｇ／Ｌ）を３時間循環させたときのナトリウムイオン濃度の変化を測定した。
結果を図５にあわせて示す。

図５から明らかなように、実施例１のめっき液添加剤のカチオン除去装置では、約３０分と短時間でＮａ濃度を２０ｐｐｍ以下にすることができたのに対し、従来の電気透析機を用いた比較例１では、３時間処理した後であってもＮａ濃度を１８０ｐｐｍ程度までしか低減できなかった。

また、実施例１では１００ｍＬのカチオン交換樹脂を用いているが、このカチオン交換樹脂の理論Ｎａ除去量は２ｍｅｑ／ｍＬなので、理論上４．６ｇのナトリウムイオンしか除去できない。一方、実施例１では８Ｌの溶液においてナトリウム濃度が６００ｐｐｍから２０ｐｐｍにまで低減しており、計算上約４．８ｇのナトリウムを除去したことになる。これらのことから本実施例のめっき液添加剤のカチオン除去装置では、脱塩室１３に充填したカチオン交換樹脂のイオン吸着量を超えて、カチオンの除去が可能であることがわかる。

本発明のめっき液添加剤のカチオン除去装置及びめっき液添加剤の処理方法は、例えば、プラズマディスプレイ用の銅箔製造ラインで使用する銅／コバルトめっき液等のめっき浴の添加剤の処理に好適である。

本発明の一実施形態に係るめっき液添加剤のカチオン除去装置を示す概略系統図である。前記めっき液添加剤のカチオン除去装置の電気透析装置を示す概略図である。前記電気透析装置におけるイオンの流れを示す概略図である。本発明の他の実施形態に係るめっき液添加剤のカチオン除去装置の電気透析装置におけるイオンの流れを示す概略図である。実施例１及び比較例１における処理液のナトリウムイオン濃度の変化を示すグラフである。

符号の説明

２…電気透析装置
３…流路（めっき液添加剤流路）
５…ナトリウムイオン回収機構
７…保護フィルタ
１１…バイポーラ膜
１１Ａ…カチオン交換膜層
１１Ｂ…アニオン交換膜層
１２…カチオン交換膜
１３…脱塩室
１４…濃縮室
１５…カチオン交換樹脂（カチオン交換体）
１６…混合樹脂（アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との混合樹脂，イオン交換体）

Claims

陰極と陽極との間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有する電気透析装置と、
前記電気透析装置の脱塩室に連通した有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤流路と、
前記電気透析装置の濃縮室に連通したカチオン回収機構と
を備え、
前記電気透析装置の脱塩室にカチオン交換体が充填されている有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤のカチオン除去装置。
陰極と陽極との間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有する電気透析装置と、
前記電気透析装置の脱塩室に連通した有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤流路と、
前記電気透析装置の濃縮室に連通したカチオン回収機構と
を備え、
前記電気透析装置の濃縮室にイオン交換体が充填されている有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤のカチオン除去装置。
前記めっき液添加剤流路の前記電気透析装置より上流側に保護フィルタを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のめっき液添加剤のカチオン除去装置。
前記めっき液添加剤流路の前記電気透析装置より下流側にさらにイオン交換器を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のめっき液添加剤のカチオン除去装置。
有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤からカチオンを選択的に除去する方法であって、
陰極と陽極の間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有し、該脱塩室にカチオン交換体が充填されている電気透析装置を用い、前記脱塩室に前記めっき液添加剤を流通させることによりカチオンを除去した処理液を得るめっき液添加剤の処理方法。
有機酸塩又は無機酸塩の水溶液からなるめっき液添加剤からカチオンを選択的に除去する方法であって、
陰極と陽極の間にカチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画された脱塩室と濃縮室とを有し、該濃縮室にイオン交換体が充填されている電気透析装置を用い、前記脱塩室に前記めっき液添加剤を流通させることによりカチオンを除去した処理液を得るめっき液添加剤の処理方法。
前記電気透析装置の電圧及び電流を制御することにより前記電気透析装置で処理した処理液のｐＨを管理して、有機酸とカチオンとの比率を制御することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のめっき液添加剤の処理方法。