JPH02310390A - 希土類金属のめっき液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、希土類金属のめっき液に関する。

従来の技術及びその問題点 希土類金属は、各種の特有な性質を示すものであり、例
えば、ミツシュメタルと呼ばれる混合希土類金属は、ラ
イター石、鉄鋼添加用等に、又、高純度希土類金属は、
永久磁石、ケイ光体、レーザー材料、触媒用等に多量に
使用されている。

現在この種の金属は溶融塩電解法や還元法により製造さ
れているが、工程が複雑で、装置が高価であるために、
製造コストが高いという欠点がある。

電析法は、金属を安価に得る方法の一つとしてよく知ら
れているが、希土類金属は酸化還元電位がかなり卑であ
るために、水溶液からは、　Ｈ＋の放電が優先的に生じ
て、希土類金属を電析させることはできない。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記した如き現状に鑑みて、工業的規模に
おいて実用化し得る希土類金属のめっき液を得るべく鋭
意研究を重ねてきた。その結果、希土類金属の化合物を
極性非プロトン性溶媒に溶解してなるめっき液からは、
実用上充分な電流効率で、希土類金属を電析させること
ができることを見出し、ここに本発明を完成するに至っ
た。

即ち、本発明は、希土類金属化合物を、極性非プロトン
性溶媒に溶解してなる希土類金属のめっき液に係る。

本発明めっき液で用いる希土類金属の化合物は、特に限
定はなく、例えばスカンジウム、イツトリウム、ランタ
ン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、
ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシ
ウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビ
ウム、ルテチウム、トリウム等の希土類金属の塩化物、
硝酸塩、酸化物、フッ化物、炭酸塩、シュウ酸塩等を用
いることができ、これらのうちで、塩化物、硝酸塩、酸
化物等が好ましく用いられる。

本発明めっき液では、溶媒としては、極性非プロトン性
溶媒を用いる。極性非プロトン性溶媒は、誘電率が高く
、希土類金属の化合物を均一に溶解できるものであり、
しかも、電析時に、プロトンや水素結合の関与する反応
が生じ難く、かなり卑な電位においても安定である。そ
して、この極性非プロトン性溶媒の溶液からは、実用上
充分な効率で希土類金属を電析させることができる。極
性非プロトン性溶媒としては、例えばジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート
、アセトニトリル等を用いることができ、ジメチルホル
ムアミドを特に好ましく用いることができる。

本発明めっき液では、希土類金属の化合物として、結晶
水を有する化合物を用いることができ、これを極性非プ
ロトン性溶媒に溶解したものをそのままめっき液として
使用してもよいが、水素の発生を防止して、電流効率を
向上させるためには、希土類金属の化合物として無水物
を用いるか、あるいはめっき処理前に、予めめっき液を
脱水処理することが好ましい。脱水処理方法は、特に限
定はなく、例えば、めっき液中にモレキュラーシーブ等
の吸着剤を添加して、吸着脱水する方法等を採用できる
。

本発明めっき液では、希土類金属の化合物の添加量を、
０．０１〜０．６モル／　ｄ　ｍ　３程度とする場合に
、良好な電析物を得ることができ、特に０．０５〜０．
３モル／ｄｍ３程度の場合に効率よく電析させることが
できる。

本発明めっき液は、液温０℃〜６０℃程度で使用するこ
とができ、１５〜３０℃程度で使用することが好ましい
。めっき時の陰極電流密度（Ｄｋ）は、０．０１〜２０
ｍＡ／ｃｍ２程度、好ましくは０．０５〜１０ｍＡ／ｃ
ｍ２程度とすればよい。

尚、めっき時には、常法に従って、スターラーやバブリ
ングにより、めっき液の攪拌を行なうことが好まし、く
、例えば溶存酵素の除去とめっき液の攪拌を兼ねて、Ｎ
２ガスによるバブリングを行ないながらめっきを行なえ
ばよい。

本発明めっき液では、被めっき物は、特に限定はなく、
銅、鉄、ニッケル、炭素等の通常の導電性物質であれば
いずれもめっき可能である。

発明の効果 本発明のめっき液によれば、従来得られなかった希土類
金属の電析物を実用上充分な電流効率で得ることが可能
である。

実施例 以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ■めっき液の準備 ジメチルホルムアミドにモレキュラーシーブ３Ａを加え
て、４日間脱水処理した後、ＢａＯを加えて時々振り混
ぜながら２日間放置した。この上澄液をＡｒガス雰雰囲
気中１御〜１５ 圧下で、約５０℃で蒸留し、留分の中央部を集めた。

次いで得られたジメチルホルムアミドを用いて、０、６
モル／ｄｍ３ＤｙＣ１３　・６Ｈ２　０のジメチルホル
ムアミド溶液を作製した。これにモレキュラーシーブ３
Ａを加えて、２４時間脱水処理した後、モレキュラーシ
ーブ３Ａを除去して、０．６モル／ｄｍ３Ｄｙｃ乏３の
ジメチルホルムアミド溶液を得た。また、同様に、０．
６モル／ｄｍ３ＴｂＣＪ３のジメチルホルムアミド溶液
、０．６モル／ｄｍ３ＥｕｃＪ３のジメチルホルムアミ
ド溶液及び０．６モル／ｄｍ３Ｙｃ／！３のジメチルホ
ルムアミド溶液の各溶液を得た。得られた溶液には、い
ずれも２５０〜５００ｐｐｍ程度の水が残存していた。

上記した方法で得られた各溶液を用いて、以下の方法で
めっき液を調製し、めっき試験を行なった。

■めっき試験 上記した各溶液を用いて、金属イオン量０．１モル／　
ｄ　ｍ　３のジメチルホルムアミドを溶媒とするめっき
液を調製した。被めっき物としては、１０Ｘ２５Ｘ０．
２ｍｍの銅板を用いた。該銅板は、前処理として、あら
かじめ２０００番エメリーぺ一ハーで研磨し、０．３μ
ｍアルミナでパフ研磨した後、水洗し、次いでアセトン
中で２０分間超音波洗浄し、更に、蒸留水中で１０分間
超音波洗浄を行なった後、１０％硫酸で酸洗した。

上記した各めっき液について、第１図に示すめっき装置
を用いて、めっき試験を行なった。該めっき装置では、
前処理後の銅板を陰極（１）とし、２０Ｘ３０Ｘ１ｍｍ
のグラジ−カーボン板を陽極（２）として、ガス入口（
３）からＮ２ガスを導入してバブリングによりめっき液
を攪拌しつつ、めっきを行なった。バブリング後のＮ２
ガスは、ガス排出口（４）から排出した。

めっき時の液温は、２５℃として、０．０１ｍＡ／ｃｍ
２．０．０５ｍＡ／ｃｍ２．０．１ｍＡ／Ｃｍ２．０．
５ｍＡ／Ｃｍ２．２ｍＡ／Ｃｍ２．４ｍＡ／ｃｍ２．６
ｍＡ／ｃｍ２．８ｍＡ／Ｃｍ２．１０ｍＡ／Ｃｍ２及び
２０　ｍ　Ａ　／　ｃ　ｍ　２の各電流密度で通電ｆｆ
１ｌＯクローンまでめっきを行なった。

各めっき液の電流密度と電流効率との関係を第２図に示
す。各図において、○はＤｙめっき液、・はＴｂめっき
液、△はＥｕめっき液、ムはＹめっき液についての結果
を示す。第２図から、いずれのめっき液においても、Ｄ
ｋ−０，０５〜１０ｍＡ／ｃｍ２程度の場合に、２０〜
６０％電流効率で希土類金属が電析していることが判る
。

実施例２ 実施例１で調製した各溶液を用い、めっき液中の金属イ
オン濃度を０．０１〜０．６モル／ｄｍ３の間で変化さ
せてめっき液を調製し、実施例１と同様の方法でめっき
試験を行なった。めっき液の液温は２５℃とし、電流密
度２ｍＡ／Ｃｍ２、通電量１０クローンとした。

第３図にめっき液中の金属イオン濃度と電流効率との関
係を示す。第３図からいずれのめっき液においても、金
属イオン濃度−０，０５〜０．３モル／　ｄ　ｍ　３程
度の場合に、高い電流効率で希土類金属が電析している
ことが判る。

実施例３ 実施例１と同様の方法で、金属イオン量０．　１モル／
ｄｒｎ３の５ｃＣｆｆｉ３　、ＬａＣＪ！３、ＣｅＣＪ
１３　、Ｐ　ｒｃ１３　、ＮｄＣｌ３、ＳｍＣ−ｇ３　
、ＧｄＣＪ３　、ＨｏＣ／！３、Ｅ　ｒ　Ｃｌ　３　、
Ｔ　ｍＣＺ　３　、Ｙ　ｂ　Ｃｌ　３、ＬｕＣｌ３及び
ＴｈＣｊ！４の各めっき液を調整し、めっき試験を行っ
た。めっき液の液温は２５℃とし、電流密度２ｍＡ／ｃ
ｍ２、通電量１０クローンとした。いずれのめっき液か
らも電析が可能であり、電流効率は１０〜６０％であっ
た。

図面の簡単な説明 第１図はめっき装置の概略図、第２図は、電流密度と電
流効率との関係のグラフ、第３図は、金属イオン濃度と
電流効率との関係のグラフである。

（１）・・・・・・陰極 （２）・・・・・・陽極 （３）・・・・・・ガス入口 （４）・・・・・・ガス排出口 （以　上） 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類金属化合物を極性非プロトン性溶媒に溶解
   してなる希土類金属のめっき液。
2. （２）極性非プロトン性溶媒がジメチルホルムアミドで
   ある請求項１に記載の希土類金属のめっき液。