JPH05195283A - 錫めっき浴および錫めっき方法 - Google Patents

錫めっき浴および錫めっき方法

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JPH05195283A
JPH05195283A JP893992A JP893992A JPH05195283A JP H05195283 A JPH05195283 A JP H05195283A JP 893992 A JP893992 A JP 893992A JP 893992 A JP893992 A JP 893992A JP H05195283 A JPH05195283 A JP H05195283A
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bath
tin plating
plating bath
surfactant
tin
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JP893992A
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Kenichiro Akao
尾 謙一郎 赤
Hajime Ogata
方 一 緒
Kyoko Hamahara
原 京 子 浜
Toshihiro Kikuchi
地 利 裕 菊
Nobuyuki Morito
戸 延 行 森
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】浴の劣化変性を軽減したアルカンもしくはアル
カノールスルホン酸系錫およびこの浴にて不溶性陽極を
用いた電気錫めっき方法の提供。 【構成】2価の錫イオン、アルカンもしくはアルカノー
ルスルホン酸を含有し、さらに第1界面活性剤として、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエ
チレンアリールエーテル、イミダゾリン誘導体、および
脂肪族アルコールホモポリマーよりなる群から選ばれた
1種以上、第2界面活性剤として、下記の一般式(I)
に記載のエトキシル化α−ナフトール 【化1】 および酸化防止剤を含有する錫めっき浴。この浴にて不
溶性陽極を用いて電気めっきする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカンもしくはアル
カノールスルホン酸系錫めっき浴およびこの浴にて不溶
性陽極を用いて電気錫めっきする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気錫めっき浴としてアルカリ
浴、ハロゲン浴、フェロスタン浴等が用いられている。
アルカリ浴は有機添加剤を添加しなくても錫めっき層を
電着形成することができるが、4価の錫イオンを還元す
る必要があること、電流効率が低く生産性が低いことか
ら近年ほとんど使用されていない。ハロゲン浴は塩化第
一錫を主成分とする酸性浴であり、高電流密度化が可能
で生産性が高いが、錫の有効利用度が低くて経済性が悪
く、また腐食性が強くて設備コストがかさむ等の難点が
ある。
【0003】フェロスタン浴(フェノールスルホン酸
浴)は多くのぶりきラインで使用されており、不溶性陽
極を用いためっきも行なわれている。不溶性陽極を使用
した場合、可溶性陽極に比べて極間管理、浴管理の容易
化などによる作業効率の上昇や、めっき品質不良の軽減
を図ることができるなどの利点がある。しかし、フェロ
スタン浴を使用した場合、遊離酸成分であるフェノール
スルホン酸が特定化学物質であるフェノールを含んでい
るためスラッジ処理、廃液処理が厄介でありコスト上問
題がある。これに対してフェノールを分子構造に含まな
いメタンスルホン酸浴等のアルカンスルホン酸浴ないし
アルカノールスルホン酸浴は廃液処理が容易であり、ス
ラッジ発生量も少なく、また電解消費エネルギーが少な
いなどフェロスタン浴に対して大きな利点を有する。
【0004】アルカンもしくはアルカノールスルホン酸
浴電気錫めっきにおいては、電流効率の向上や良好な外
観、錫の均一電着性を付加するために、基剤としてのア
ルカンもしくはアルカノールスルホン酸や錯塩の他に、
光沢剤を添加している。しかし不溶性陽極を使用した場
合、こうした基剤や浴成分が電極反応により変性して浴
劣化を来たし、めっき品質に影響を与えるのでその対策
が必要となってきた。こうした問題に対してフェロスタ
ン浴においては、従来特公平02−24918号のよう
に、エトキシル化α−ナフトール(エチレンオキシド付
加モル数8〜12)をめっき浴用添加剤として使用する
ことにより浴変性物質を軽減する方法が知られている。
しかしアルカンもしくはアルカノールスルホン酸浴で添
加剤として従来の光沢剤に代えてエトキシル化α−ナフ
トールを単独で使用した場合、浴成分の変性による浴劣
化を防止する効果がみられないばかりか、建浴直後にお
いてもめっき品質が従来のものより劣るという問題があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、不溶性陽極
を使用し、通常用いられている添加剤を第1界面活性剤
や酸化防止剤として含有したアルカンスルホン酸もしく
はアルカノールスルホン酸系電気錫めっき浴において、
第2界面活性剤としてさらに上記一般式(I)で表わさ
れる化合物を複合添加した浴およびこの浴を用いること
により、浴の劣化変性を軽減もしくは防止するのみなら
ず、劣化変性した浴においても良好な電気錫めっきを行
なう方法を提供するのを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、2価の錫イオ
ン、アルカンもしくはアルカノールスルホン酸を含有
し、さらに第1界面活性剤として、ポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエー
テル、イミダゾリン誘導体、および脂肪族アルコールホ
モポリマーよりなる群から選ばれた1種以上、第2界面
活性剤として、下記の一般式(I)に記載のエトキシル
化α−ナフトール
【化2】 および酸化防止剤を含有する錫めっき浴を提供するもの
である。ここで、第2界面活性剤の含有量は1〜15g
/lであるのが好ましい。また、本発明は、上記錫めっ
き浴を用い、不溶性陽極を用いて金属材表面に電気錫め
っきを施す電気錫めっき方法を提供するものである。
【0007】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明
の電気錫めっき浴は、2価の錫イオン、アルカンもしく
はアルカノールスルホン酸を含有し、さらに第1界面活
性剤として、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンアリールエーテル、イミダゾリン誘
導体、および脂肪族アルコールホモポリマーよりなる群
から選ばれた1種以上、第2界面活性剤として、下記の
一般式(I)に記載のエトキシル化α−ナフトール
【化3】 および酸化防止剤を含有する。
【0008】前述したように、フェロスタン浴では遊離
フェノールスルホン酸の環境衛生上の問題があるので、
本発明ではアルカンスルホン酸ないしはアルカノールス
ルホン酸系の浴を用いる。この種の浴では、通常、第1
界面活性剤として、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、イミダゾ
リン誘導体、脂肪族アルコールホモポリマなどが用いら
れる。
【0009】本発明においては、上記添加剤に加えて、
第2界面活性剤および酸化防止剤を添加する。第2界面
活性剤は、下記の一般式(I)で表わされ、α−ナフト
ールにエチレンオキシドを付加して得たエトキシル化α
−ナフトール類である。エチレンオキシドのα−ナフト
ールの付加モル数は8〜12がよい。
【化4】 上記一般式(I)で示されるエトキシル化α−ナフトー
ルにおいて、エチレンオキシド付加モル数nが8未満で
あると浴の劣化変性を軽減することが不可能である。ま
たエチレンオキシド付加モル数nが12を超えると発泡
性が著しくなり実用上問題となる。
【0010】酸化防止剤は、従来から用いられていたも
のなど特に限定されないが、カテコール、ヒドロキノ
ン、アスコルビン酸などが例示される。
【0011】本発明において、第2界面活性剤(光沢
剤)は、めっき浴に対して1〜15g/lを添加すると
有効である。添加量が1g/lより少ない場合はその効
果が十分でなく、また15g/lより多い場合は、浴の
劣化変性を抑制する効果も大きくならないばかりでな
く、発泡性が大きくなる。また、本発明において、第1
界面活性剤は1〜50ml/l添加するのが好ましい。
この範囲を外れると、めっき品質が悪くなるからであ
る。
【0012】本発明では、上記めっき浴にて不溶性陽極
を使用して鋼板などの金属材に電気錫めっきする。不溶
性陽極を使用したアルカンスルホン酸もしくはアルカノ
ールスルホン酸系電気錫めっき浴において、上述の第1
界面活性剤、酸化防止剤とともに、第2界面活性剤とし
てエトキシ化α−ナフトール(エチレンオキシド付加モ
ル数8〜12)を用いることにより、電極反応により生
成する浴の劣化変性物質を軽減もしくは防止するのみな
らず、劣化変性した浴においても外観、均一電着性を満
足するめっきが可能になり、作業性、歩留向上によるコ
スト競争力の向上、製品の品質向上が期待できる。
【0013】めっき浴温は特に限定するものでないが、
通常の操業条件すなわち35〜50℃で差支えない。め
っき電流密度は、工業的に十分な生産性を達成するには
10A/dm2以上が適当であり、このような高電流密度で
の操業において、本発明はいっそう効果を顕現するもの
である。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【0015】(実施例1)表1に示した第1界面活性
剤、酸化防止剤、第2界面活性剤の種々の添加剤の組合
せのめっき浴を次に示す方法で評価した。さらにこの添
加剤を含有したアルカンスルホン酸もしくはアルカノー
ルスルホン酸系電気錫めっき浴の劣化変性評価を行な
い、総合評価した。その結果も表1に示す。
【0016】[添加剤の発泡性]上記溶液を100ml
共栓付メスシリンダーに30ml採取し、50℃に保持
して30秒間振とう後の泡の量を測定した。
【0017】[劣化変性評価]表1に示す種々のめっき
浴で、浴温を40℃とし、建浴直後に電流密度20A/dm
2 でめっきしたサンプルと、さらに電流密度100A/dm
2 で72時間連続めっき実験を行なった後、20A/dm2
でめっきを行なったサンプルについて、板の外観、光沢
度、SEM観察をした。外観が白くなり、光沢度が32
0程度に低下したサンプルをSEM観察すると不めっき
部が見られたので、光沢度320を劣化変性評価の基準
とした。
【0018】表の結果をまとめると、 [エトキシル化α−ナフトールのみ添加]比較例1は、
通常用いている第1界面活性剤や酸化防止剤を添加せず
エトキシル化α−ナフトール(エチレンオキシド付加モ
ル数10)のみ含有しためっき浴であり、劣化変性を軽
減もしくは防止することができないのみならず、建浴直
後においてもめっき品質が従来のものより劣った。 [第1界面活性剤および酸化防止剤のみ添加]比較例2
は通常用いている第1界面活性剤および酸化防止剤のみ
を添加しためっき浴であり、劣化変性を軽減もしくは防
止することができなかった。 [エトキシル化α−ナフトール(エチレンオキシド付加
モル数4〜6)]比較例3、4は発泡性は低いが劣化変
性を軽減もしくは防止することができなかった。比較例
3では曇点生成物がみられた。 [エトキシル化α−ナフトール(エチレンオキシド付加
モル数14)]比較例5は劣化変性を軽減したが著しい
発泡性を示した。 [エトキシル化α−ナフトール(エチレンオキシド付加
モル数8)]比較例6は劣化変性を軽減したが発泡性が
若干大であり、実用上問題が残るものであった。 [エトキシル化α−ナフトール(エチレンオキシド付加
モル数10)]比較例7、8は発泡性は低いが劣化変性
を軽減もしくは防止することができなかった。
【0019】また比較例2、3で劣化変性をきたしため
っき浴にエトキシル化α−ナフトールのエチレンオキシ
ド10モル付加物を8g/l添加してめっきしたとこ
ろ、光沢度がそれぞれ390,384まで回復した。
【0020】以上から、不溶性陽極を使用したメタンス
ルホン酸系電気錫めっき浴においてエトキシル化α−ナ
フトールのエチレンオキシド8〜12モル付加物を、1
〜15g/l添加すると、めっき浴の劣化変性を軽減も
しくは防止するのみならず、劣化変性した浴においても
良好なめっきが得られた。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明の錫めっき浴を用いれば、浴の劣
化変性を軽減もしくは防止できるのみならず、劣化変性
した浴においても良好なめっきを行なうことができる。
さらに、アルカンもしくはアルカノールスルホン酸系め
っき浴であるので公害上の問題も生じない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜 原 京 子 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 菊 地 利 裕 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 森 戸 延 行 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2価の錫イオン、アルカンもしくはアルカ
    ノールスルホン酸を含有し、 さらに第1界面活性剤として、ポリオキシアルキレンア
    ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテ
    ル、イミダゾリン誘導体、および脂肪族アルコールホモ
    ポリマーよりなる群から選ばれた1種以上、 第2界面活性剤として、下記の一般式(I)に記載のエ
    トキシル化α−ナフトール 【化1】 および酸化防止剤を含有する錫めっき浴。
  2. 【請求項2】前記第2界面活性剤の含有量が1〜15g
    /lである請求項1に記載の錫めっき浴。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の錫めっき浴を用
    い、不溶性陽極を用いて金属材表面に電気錫めっきを施
    す電気錫めっき方法。
JP893992A 1992-01-22 1992-01-22 錫めっき浴および錫めっき方法 Withdrawn JPH05195283A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997032058A1 (fr) * 1996-02-29 1997-09-04 Nippon Steel Corporation Procede et bain d'etamage presentant un fonctionnement optimal dans une plage large de densites de courant
US7357853B2 (en) 2003-08-08 2008-04-15 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Electroplating composite substrates
US9666547B2 (en) 2002-10-08 2017-05-30 Honeywell International Inc. Method of refining solder materials
JP2021031630A (ja) * 2019-08-28 2021-03-01 パレス化学株式会社 水溶性切削加工液

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WO1997032058A1 (fr) * 1996-02-29 1997-09-04 Nippon Steel Corporation Procede et bain d'etamage presentant un fonctionnement optimal dans une plage large de densites de courant
US9666547B2 (en) 2002-10-08 2017-05-30 Honeywell International Inc. Method of refining solder materials
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Effective date: 19990408