JP7219120B2 - 電解金めっき液及びその製造方法、並びに金めっき方法及び金錯体 - Google Patents
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Description
[1] 金源として金錯体を用い、キレート化剤、伝導塩、緩衝剤を含有する電解金めっき液であって、
前記金錯体は、1価の金イオンに、下記一般式(1)で表わされるヒダントイン系化合物が配位した構造を有していることを特徴とする電解金めっき液。
[2] 前記電解金めっき液中の塩素濃度が1000ppm以下である、上記[1]に記載の電解金めっき液。
[3] 前記金錯体がアルカリ塩由来である、上記[1]又は[2]に記載の電解金めっき液。
[4] 前記キレート化剤は、ヒダントイン系化合物及びコハク酸イミドの少なくとも一方を含む、上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の電解金めっき液。
[5] 金源として金錯体を用い、キレート化剤、伝導塩、緩衝剤を含有する電解金めっき液であって、
前記金錯体は、1価の金イオンに、下記一般式(2)で表わされるヒダントイン系化合物が配位した構造を有しており、前記電解金めっき液中の塩素濃度が1000ppm以下であることを特徴とする電解金めっき液。
[6] 前記金錯体がアルカリ塩由来である、上記[5]に記載の電解金めっき液。
[7] 前記キレート化剤は、ヒダントイン系化合物及びコハク酸イミドの少なくとも一方を含む、上記[5]又は[6]に記載の電解金めっき液。
[8] 上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の電解金めっき液の製造方法であって、
塩化金酸又は塩化金酸塩と、前記一般式(1)で表わされるヒダントイン系化合物と、水酸化アルカリとを水溶液中で反応させて前記金錯体を形成させる工程と、
前記金錯体を含む水溶液を冷却して金錯体アルカリ塩を抽出する工程と、
前記金錯体アルカリ塩を用いて、前記電解金めっき液を製造する工程と、を有することを特徴とする電解金めっき液の製造方法。
[9] 上記[5]~[7]のいずれか1つに記載の電解金めっき液の製造方法であって、
塩化金酸又は塩化金酸塩と、前記一般式(2)で表わされるヒダントイン系化合物と、水酸化アルカリとを水溶液中で反応させて前記金錯体を形成させる工程と、
前記金錯体を含む水溶液を冷却して金錯体アルカリ塩を抽出する工程と、
前記金錯体アルカリ塩を用いて、前記電解金めっき液を製造する工程と、を有することを特徴とする電解金めっき液の製造方法。
[10] 上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の電解金めっき液を用いてめっき処理する方法であって、
pH:5.0~10.0、液温:20~80℃、及び電流密度:0.1~4.5A/dm2の条件で電解めっきするものであることを特徴とする金めっき方法。
[11] 1価の金イオンに、下記一般式(1)で表わされるヒダントイン系化合物が配位した構造を有していることを特徴とする金錯体。
本実施形態の電解金めっき液について説明する。本実施形態の電解金めっき液は、金源として金錯体を用い、少なくともキレート化剤、伝導塩及び緩衝剤を含有する。この金錯体は、1価の金イオンに、下記一般式(1)で表わされるヒダントイン系化合物が配位した構造を有している。
なお、冬季における塩析を防止するための観点からは、伝導塩と緩衝剤との総濃度は、0.1~1.0mol/Lの濃度範囲にすることがより好ましい。
本実施形態に係る電解金めっき液の製造方法について説明する。本実施形態の電解金めっき液の製造方法は、塩化金酸又は塩化金酸塩と、上記一般式(1)又は上記一般式(2)で表わされるヒダントイン系化合物と、水酸化アルカリとを水溶液中で反応させて金錯体アルカリ塩を形成し、金錯体アルカリ塩を抽出する工程と、金錯体アルカリ塩を用いて、電解金めっき液を製造する工程と、を有する。
本実施形態に係る金めっき方法について説明する。本実施形態の金めっき方法は、上述の電解金めっき液を用いてめっき処理する方法であって、pH:5.0~10.0、液温:20~80℃、及び電流密度:0.1~4.5A/dm2の条件で電解めっきするものである。
本実施形態に係る金錯体について説明する。本実施形態の金錯体は、1価の金イオンに、下記一般式(1)で表わされるヒダントイン系化合物が配位した構造を有している。
[ヒダントイン金錯体ナトリウム塩の抽出]
ヒダントイン50gを水250mLに溶解させたヒダントイン水溶液を、水酸化ナトリウムでpH11.5~12.5に調整し、金換算で25gの塩化金酸(HAuCl4)を添加し、65℃で180分間加温攪拌して反応させて、ヒダントイン金錯体を得た。
続いて、得られた金錯体を有する水溶液に対し、更に水酸化ナトリウムを添加してpH9.0とした後、当該水溶液を室温(25℃)以下に冷却することで、ヒダントイン金錯体ナトリウム塩の結晶を析出させた。その後、ろ別(固液分離)により、金錯体アルカリ塩であるヒダントイン金錯体ナトリウム塩を水溶液より抽出した。
水酸化ナトリウムの代わりに水酸化カリウムを使用したこと以外は、[ヒダントイン金錯体ナトリウム塩の抽出]の操作と同様にして、ヒダントイン金錯体カリウム塩を抽出した。
ヒダントイン50gの代わりに5-メチルヒダントイン63gを使用したこと以外は、[ヒダントイン金錯体ナトリウム塩の抽出]の操作と同様にして、5-メチルヒダントイン金錯体ナトリウム塩を抽出した。
[実験No.1~12]
上記で得られたヒダントイン金錯体ナトリウム塩、ヒダントイン金錯体カリウム塩及び5-メチルヒダントイン金錯体ナトリウム塩のいずれかを金錯体塩として用い、表1に示すような各仕様の電解金めっき液を製造した(実験No.1~12)。なお、実験No.1においては、キレート化剤の添加を行わなかった。
5,5-ジメチルヒダントイン64gを水250mLに溶解させた5,5-ジメチルヒダントイン水溶液を、水酸化ナトリウムでpH11.5~12.5に調整し、金換算で25gの塩化金酸(HAuCl4)を添加し、65℃で180分間加温攪拌して反応させて、5,5-ジメチルヒダントイン金錯体を得た。
ヒダントイン50gを水250mLに溶解させたヒダントイン水溶液に、金換算で25gの塩化金酸ナトリウム(NaAuCl4)を添加し、65℃で180分間加温攪拌して反応させて、ヒダントイン金錯体を得た。
上記で得られたヒダントイン金錯体ナトリウム塩を金として5g/L含む溶液を、pH7.0に調整して、5本に分配した。それぞれに3.45%過酸化水素水(H2O2)を、Au当量比で0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0となるように添加した。室温で保管したところ、95時間後も外観の変化は起こらなかった。なお、pHは最大で0.4低下した。
Claims (11)
- 前記電解金めっき液中の塩素濃度が1000ppm以下である、請求項1に記載の電解金めっき液。
- 前記金錯体がアルカリ塩由来である、請求項1又は2に記載の電解金めっき液。
- 前記キレート化剤は、ヒダントイン系化合物及びコハク酸イミドの少なくとも一方を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の電解金めっき液。
- 前記金錯体がアルカリ塩由来である、請求項5に記載の電解金めっき液。
- 前記キレート化剤は、ヒダントイン系化合物及びコハク酸イミドの少なくとも一方を含む、請求項5又は6に記載の電解金めっき液。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の電解金めっき液の製造方法であって、
塩化金酸又は塩化金酸塩と、前記一般式(1)で表わされるヒダントイン系化合物と、水酸化アルカリとを水溶液中で反応させて前記金錯体を形成させる工程と、
前記金錯体を含む水溶液を冷却して金錯体アルカリ塩を抽出する工程と、
前記金錯体アルカリ塩を用いて、前記電解金めっき液を製造する工程と、を有することを特徴とする電解金めっき液の製造方法。 - 請求項5~7のいずれか1項に記載の電解金めっき液の製造方法であって、
塩化金酸又は塩化金酸塩と、前記一般式(2)で表わされるヒダントイン系化合物と、水酸化アルカリとを水溶液中で反応させて前記金錯体を形成させる工程と、
前記金錯体を含む水溶液を冷却して金錯体アルカリ塩を抽出する工程と、
前記金錯体アルカリ塩を用いて、前記電解金めっき液を製造する工程と、を有することを特徴とする電解金めっき液の製造方法。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の電解金めっき液を用いてめっき処理する方法であって、
pH:5.0~10.0、液温:20~80℃、及び電流密度:0.1~4.5A/dm2の条件で電解めっきするものであることを特徴とする金めっき方法。
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