JPH05156488A - Acidic sn plating bath reduced in deposition of sn sludge - Google Patents

Acidic sn plating bath reduced in deposition of sn sludge

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JPH05156488A
JPH05156488A JP32205791A JP32205791A JPH05156488A JP H05156488 A JPH05156488 A JP H05156488A JP 32205791 A JP32205791 A JP 32205791A JP 32205791 A JP32205791 A JP 32205791A JP H05156488 A JPH05156488 A JP H05156488A
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Abstract

PURPOSE:To prepare an acidic Sn plating bath appropriate for incoluble-anode plating and reduced in deposition of Sn sludge by using a surfactant having specified contents of a beta-alkanolsulfonic acid and Sn<2+> under specified conditions. CONSTITUTION:An acidic Sn plating bath contg. a beta-alkanolsulfonic acid (e.g. 2-hydsroxypropane-1-sulfonic acid) having a hydroxyl group at the beta-position and 15-60g/l of Sn<2+>, wherein the molarity ratio of the acid to Sn<2+> is controlled to 1.4 to 2.3 and mixed as a brightener with 0.5 to 10g/l of one of >=2 kinds of surfactants (etholynaphtholsulfonic acid, ethoxynaphthol polyethylene glycol, etc.,) shown by formula I (n is an integer of 3 to 20), formula II (n is an integer of 3 to 10) and formula III (n is an integer of 20 to 100) is prepared. The deposition of Sn sludge is suppressed by using this bath, and high-current-density plating is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Sn plating bath suitable for an electric Sn plating method using an insoluble anode, in place of the Sn plating bath used in the production of an electric tin plate for performing Sn plating on a steel sheet at high speed. Is.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Ferrostan plating baths using phenolsulfonic acid, borofluoride baths, halogen baths and the like are well known as Sn plating baths used for high-speed Sn plating of steel sheets. In particular, a ferrostane plating bath using phenolsulfonic acid is widely used.

【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。
Further, in recent years, since a phenol sulfonic acid bath, a fluorinated bath, etc. have a problem of waste liquid treatment, an Sn plating bath using alkane sulfonic acid and alkanol sulfonic acid has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 62-196391).
JP-A-59-182986, JP-A-63-161
183). However, these are all related to the Sn plating method with a soluble anode using metallic tin as the anode, and the insoluble anode plating method is said to be difficult.

【0004】[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+
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。
A conventional soluble anode (metal tin is used as an anode, Sn 2+ ions are electrochemically
It is replenished by melting the anode tin. ) The Sn plating using, but no problem in any of the plating bath described above, the insoluble anode (generally, electrodes of platinum plated titanium is used as the anode, Sn 2+ ions, Sn 2 provided separately + Is replenished by chemical dissolution of metal tin with an ion replenishing device), only phenol sulfonic acid bath can be used, and Sn sludge is often generated in alkane sulfonic acid bath, alkanol sulfonic acid bath, etc. It was unsuitable for Sn plating using a totally insoluble anode. Further, in a halogen bath, a fluorinated bath, etc., Sn plating with an all-insoluble anode has been difficult due to problems such as corrosion of the insoluble anode.

【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。
The present invention has found an optimum bath composition for carrying out electro Sn plating in an alkane sulfonic acid or alkanol sulfonic acid bath, which is easy for wastewater treatment to a phenol sulfonic acid bath, with a totally insoluble anode. is there.

【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。
The alkane sulfonic acid bath and the alkanol sulfonic acid bath are the plating bath systems to be used by all means in the totally insoluble anode Sn plating method, because the waste liquid treatment is easy as described in the above-mentioned reference. Anode Sn
It has been desired to develop an alkanesulfonic acid bath or an alkanolsulfonic acid bath to which the plating method can be applied.

【0007】[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。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the mechanism of tin sludge generation, the present inventors have found that Sn sludge can be obtained by using a particularly limited alkanol sulfonic acid in a very limited concentration range. It has been found that the occurrence of the phenomenon can be suppressed, and the all-insoluble anode Sn plating can be performed.

【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。
There are mainly two reasons why tin sludge is generated in the electro Sn plating using the insoluble anode. First, Sn 2+ is oxidized to Sn 4+ by the following formula (4) by oxygen used for chemically dissolving tin, and precipitates as a hydroxide. Also, it is considered that Sn 2+ ions are oxidized by the same formula (4) also by oxygen generated at the anode and precipitate as hydroxide to form tin sludge. Sn 2+ + O 2 + 2H 2 O → Sn (OH) 4 [precipitation] (4) As apparent from the formula (4), Sn 2+ is prevented from being oxidized by Sn plating bath. It is necessary to reduce the dissolved oxygen concentration in the inside as much as possible, but conversely, when the dissolved oxygen concentration is low, the dissolution rate of metallic tin decreases and the supply amount of Sn 2+ becomes insufficient. Because the dissolution of metallic tin (reaction (5) below)
This is because oxygen is required, and when the dissolved oxygen concentration is low, the amount of oxygen required for dissolving the metal tin is insufficient.

【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。
Therefore, in the totally insoluble anode Sn plating method, with the amount of oxygen required for dissolving the metal tin being secured,
In addition, it is necessary to operate by reducing the dissolved oxygen concentration as much as possible so that the oxidation of Sn 2+ in the formula (4) can be suppressed. Sn + 1 / 2O 2 + H 2 O → Sn 2+ + 2OH - ............... (5) In fact, in all the insoluble anode Sn plating using phenolsulfonic acid bath that is currently operating, extremely severe dissolved oxygen concentration Is being managed. The present inventors, as with the phenolsulfonic acid bath, also in the alkanesulfonic acid and alkanolsulfonic acid-based baths, by controlling the dissolved oxygen concentration, the results of diligent study on the production of electrotin plating by the all-insoluble anode method If you use extremely limited alkanol sulfonic acid under limited conditions,
It was found that the generation of tin sludge can be suppressed.

【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)
The contents of the present invention will be described in detail below. First, regarding the alkanol sulfonic acid used in the present invention, only the alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at the β position has an inhibitory effect on the generation of Sn sludge, and when the hydroxyl group is present at other positions, Sn sludge is present. It was found that it had no suppressive effect on the occurrence of. Therefore, the present invention is limited to the Sn plating bath using the β alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at the β position. General formula of β alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at β position (R is an alkyl group)

【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。
[Chemical 2] β alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at the β position,
As a result of diligent studies on the reason why it is effective in suppressing the generation of Sn sludge, the present inventors have found that the complex-forming ability of alkanol sulfonic acid with Sn 2+ has a great influence.
Only alkanol sulfonic acid with a hydroxyl group at the position
It was concluded that the complex formation ability with Sn 2+ is large and stabilizes Sn 2+ in the plating bath.

【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。
[Chemical 3] That is, as shown in formula (7), when a hydroxyl group is present at the β position, a complex compound of alkanolsulfonic acid and Sn 2+ is formed between the hydroxyl group at the β position and the sulfone group to form Sn.
It is thought that 2+ is stabilized. In the β-alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at the β-position, the complex compound forms a six-membered ring, so that the complex compound is very stable,
As a result, it is considered that Sn 2+ becomes stable, the oxidation of Sn 2+ in the equation (4) is suppressed, and the generation of Sn sludge is reduced.

【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+
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。
On the other hand, when there is a hydroxyl group other than the β position, for example, an alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at the α position also forms a complex compound with Sn 2+ between the hydroxyl group at the α position and the sulfone group. Since the complex compound formed is a five-membered ring, the complex compound becomes unstable as compared with β-alkanolsulfonic acid having a hydroxyl group at the β-position, which is a six-membered ring, and Sn
It is considered that 2+ is easily oxidized. Similarly, in the case of the γ position and the δ position, the complex compound formed becomes a 7-membered ring and an 8-membered ring, respectively, which is more unstable than that of the 6-membered complex compound and it is considered that Sn 2+ oxidation cannot be suppressed. ..

【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。
The β-alkanol sulfonic acid suitable for the purpose of the present invention includes 2-hydroxyethane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 2-hydroxybutane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypentane-
1-sulfonic acid and the like, and these β-alkanol sulfonic acids can be used alone or in a mixture of two or more kinds. At that time, the molar concentration needs to be within the following concentration range (when two or more kinds are used, the sum of the respective molar concentrations).

【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。
The present invention provides an alkanesulfonic acid-based and alkanolsulfonic acid-based tin plating bath capable of electro Sn plating with an all-insoluble anode. For the above reasons, alkanesulfonic acid is unsuitable. It is a tin plating bath using an alkanol sulfonic acid that can perform electro Sn plating with an all-insoluble anode, and it is an essential condition that the alkanol sulfonic acid used is a β alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at the β position.

【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。
Next, the Sn 2+ ion concentration in the tin plating bath,
The reasons for limiting the concentration of β-alkanol sulfonic acid will be described. As described above, the object of the present invention (suppressing sludge generation in electrotin plating with an all-insoluble anode)
To achieve, use β-alkanol sulfonic acid,
Moreover, the concentration of β-alkanol sulfonic acid needs to be 1.4 to 2.3 in terms of molar concentration ratio with Sn 2+ ion concentration. Further, the Sn 2+ ion concentration is set to 15 to 60 g / l in the present invention, which enables high-speed electrical Sn plating on a steel sheet.

【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。
The Sn 2+ ion concentration is 15 to 60 g /
1 (0.12 to 0.50 mol / l), the β-alkanolsulfonic acid concentration is 0.16 to 1.15 mol / l.
And need to. The reason for the concentration of Sn 2+ is limited with 15 to 60 g / l, the conventional Ferrostan bath, and alkanol sulfonic acid, Sn 2+ in the alkanesulfonic acid-based bath
This is almost the same as the reason for limiting the concentration.

【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。
That is, the Sn 2+ ion concentration is set to 15 g / l or more because it is difficult to perform the electric Sn plating at a high current density of 20 A / dm 2 or more below this concentration.
Further, the upper limit of 60 g / l is the upper limit of the practically high current density, when the concentration exceeds this concentration, the effect of high current density operation is saturated, and further increase of Sn 2+ ion concentration is This is because the use of the plating solution by the steel plate deteriorates the utilization efficiency of Sn 2+ ions, which is economically disadvantageous.

【0017】βアルカノールスルホン酸濃度とSn2+
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。
When the molar concentration ratio of β alkanol sulfonic acid concentration to Sn 2+ ion is less than 1.4, 1.
When it is less than 4, complex formation of β-alkanol sulfonic acid is insufficient and Sn sludge is often generated. FIG. 1 shows the relationship between the molar concentration ratio of β-alkanol sulfonic acid and Sn 2+ ion and the amount of Sn sludge generation. Although the generation of Sn sludge decreases rapidly from about 1.2, in the present invention, The concentration ratio was set to 1.4 or more, which sufficiently suppresses the generation of Sn sludge.

【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。
In FIG. 1, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid is used as the β-alkanolsulfonic acid, but 2-hydroxyethane-1-sulfonic acid,
Also in the case of 2-hydroxybutane-1-sulfonic acid and 2-hydroxypentane-1-sulfonic acid, almost the same Sn sludge generation state was shown.

【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。
The amount of Sn sludge generated in FIG. 1 was measured by adding air (2) to a 1 l Sn plating bath at 50 ° C. in a 1 l beaker.
The amount of Sn sludge was measured by bubbling (00 ml / min, 1.2 atm), and after 2 hours in an air-saturated state, the generated Sn sludge was filtered and dried at 100 ° C. for 24 hours.

【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。
Next, β alkanol sulfonic acid and Sn 2+
The reason why the upper limit of the molar concentration ratio with ions is set to 2.3 will be described. β alkanol sulfonic acid concentration is Sn
When it is higher than the 2+ ion concentration, the hydrogen ion concentration of the bath increases, and the current efficiency of Sn plating decreases. This tendency becomes remarkable when the above concentration ratio exceeds 2.3, and in the present invention, Sn, which is considered to be the upper limit of practicality, is used.
Plating efficiency ・ Molar concentration ratio that ensures 85% or more 2.3
Below.

【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。
Next, regarding the brightener, the above β
The alkanol sulfonic acid alone is not preferable because the crystals deposited in the electro Sn plating are coarse. Therefore, also in the present plating bath, it is generally necessary to use a brightening agent as in the electro Sn plating.

【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。
Although various kinds of surfactants can be considered as the brightener, in the present invention, one of ethoxy naphthol sulfonic acid, ethoxy naphthol and polyethylene glycol represented by the formulas (1), (2) and (3) is used. One kind or two or more kinds can be used, and the concentration of the brightener may be 0.5 to 10 g / l, which is the concentration range used in a usual ferrostane bath.

【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。
If it is less than 0.5 g / l, the effect as a brightening agent cannot be obtained, and the plated Sn particles are coarse.
This is because a beautiful specular gloss of electric tint cannot be obtained even by the melting treatment, and even if it exceeds 10 g / l, the effect is saturated.

【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。
As described above, when the essence of the present invention is re-arranged, in recent years, since wastewater treatment is difficult, instead of the ferrostan bath using a high concentration of phenolsulfonic acid, alkanolsulfonic acid or alkanesulfonic acid, which is easy to treat wastewater, is used. Electric Sn plating in a bath is becoming popular. However, all of these Sn platings are soluble anode electroplating methods using metal tin for the anode, and various alkanesulfonic acid and alkanolsulfonic acid baths have been developed and put into practical use.

【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。
However, up to now, the total insoluble Sn plating in the alkanol sulfonic acid or alkane sulfonic acid type bath produces a large amount of Sn sludge as compared with the conventional ferrostane bath. Therefore, the all insoluble anodic electro Sn plating is possible. Sulfonic acid, alkanol sulfonic acid S
The n-plating bath was said to be difficult.

【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。
As a result of earnest studies, the inventors of the present invention used β-alkanol sulfonic acid and set the β-alkanol sulfonic acid concentration to 1.4 to 2.3 with respect to the Sn 2+ ion concentration, thereby making it completely insoluble. It has been found that it becomes possible to suppress the generation of Sn sludge, which is a problem at the anode, and it is possible to carry out all-insoluble anode Sn plating in an alkanol sulfonic acid bath.

【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。
The contents of the present invention will be described in detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples, and the composition of the plating bath and the plating conditions are based on the above-mentioned purpose and the reason for the limitation. Can be changed as appropriate.

【0028】[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。
[Example] Normal low carbon cold rolled steel sheet, normal degreasing (NaO
The present invention shown in Table 1 and Table 2 after electrolytic treatment at 10 A / dm 2 for 1 second in H 20 g / l) and pickling treatment (soaking for 1 second in 50 g / l H 2 SO 4 ) Sn plating is performed under the Sn plating bath composition and plating conditions of the examples and the comparative examples. The Sn plating amount was 5.0 g / m 2 . Sn
All plating was performed by a circulation cell plating device with a flow rate of 2 m / sec.

【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。
Table 3 shows the results of investigations on the quality of plated products and the amount of Sn sludge generated. The plating appearance gloss is 2
It was judged by the gloss after the melt processing at 50 ° C. for 2 seconds. The criteria for evaluation were that the gloss equivalent to or higher than that of the electric tinplate produced in the current ferrostan bath was ◯, and the others were x.

【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。
The evaluation of the generation of Sn sludge was carried out in a 1 L beaker in a Sn plating bath at 50 ° C. with air (200 L / l).
(1.2 min., 1.2 atm), and after 2 hours under the condition of air saturation, the generated Sn sludge was filtered and
The amount of Sn sludge was measured by drying at 0 ° C. for 24 hours. S
As the evaluation of n sludge amount, when the same test was performed,
The amount of Sn sludge generated from the current ferrostan bath is 1
Since it was 20 to 150 mg / l, if it was less than this, it was judged to be suitable as a Sn plating bath for all insoluble anodes.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【0032】[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。
According to the present invention, Sn with less generation of Sn sludge is produced.
By using a plating bath, S due to the generation of Sn sludge
In addition to reducing the n loss, it is possible to use a high flow rate cell with vigorous bath agitation, which enables high current density plating.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a chart showing the relationship between the amount of generated Sn sludge and the concentration ratio of β-alkanol sulfonic acid (2-hydroxypropanol-1-sulfonic acid) and Sn 2+ .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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】
1. A beta beta alkanol sulfonic acid having a hydroxyl group at position, and includes a Sn 2+, the concentration of Sn 2+ 15
~ 60g / l, and β alkanol sulfonic acid and Sn 2+
And a molar concentration ratio of 1.4 to 2.3, and 0.5 or more of one or more surfactants represented by the following formulas (1), (2) and (3) as a brightening agent. An acidic Sn plating bath with little generation of Sn sludge suitable for an insoluble anodic plating method, which is characterized by adding 10 to 10 g / l. [Chemical 1]
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