JPH05222568A - メッキ液組成物 - Google Patents

メッキ液組成物

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JPH05222568A
JPH05222568A JP6150192A JP6150192A JPH05222568A JP H05222568 A JPH05222568 A JP H05222568A JP 6150192 A JP6150192 A JP 6150192A JP 6150192 A JP6150192 A JP 6150192A JP H05222568 A JPH05222568 A JP H05222568A
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JP
Japan
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plating
ammonia
bath
soln
plating solution
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JP6150192A
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English (en)
Inventor
Toshio Yamada
利夫 山田
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 アンモニアを組成成分として含有するメッキ
液組成物において、アンモニアを低級アルキルアンモニ
ウムハイドロオキサイドに代替してなることを特徴とす
るメッキ液組成物。 【効果】 メッキ液成分のアンモニアに代えて低級アル
キルアンモニウムハイドロオキサイドを用いることによ
り、作業環境並びに環境汚染問題を同時に解決すること
ができ、かつ得られるメッキ膜質はアンモニアを用いた
場合と同等である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メッキ液組成物、更に
詳しく言えば、従来メッキ液の錯化剤あるいはpH調整
剤成分等としてアンモニア水を使用している電解メッキ
液あるいは無電解メッキ液の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術およびその課題】外部電流を電解液溶液に
通じで目的の金属を被メッキ体に析出させる電解メッキ
液の成分としては、最小限、メッキされる金属のイオ
ン源の供給、析出金属のイオンとの錯体の形成、電
気伝導率の向上、加水分解あるいはその他の分解に対
する溶液の安定化、溶液のpHの緩衝作用、電着物
の物理的形状の制御、アノードの腐食の促進、メッ
キ液の本来の性質の改良の機能を果たすのに必要な種々
の成分が使用される。
【0003】また、電源および電極が不要で単にメッキ
浴中に素材を浸せきするだけで密着性に優れた均一厚さ
の均一な被膜が得られ、いかなる形状の物体にもつき回
りよくメッキができ、かつ溶液中の金属イオンをプラス
チック、セラミックのような非電導性基体へも直接メッ
キができ、浴条件によってメッキ膜の物性を制御しやす
く、従って優れた物性のメッキが得られる無電解メッキ
法が実施されている。無電解メッキ法としては還元剤を
用いない金属のイオン化傾向を利用する浸漬法のほか、
還元剤を用いて化学的に還元析出する化学メッキ法が主
として実施されており、無電解メッキ法においても電解
メッキ液とほぼ同様の成分が用いられている。
【0004】上記の電解メッキ法および無電解メッキ法
に用いるメッキ液組成および他のメッキ条件(浴温度、
浴のpH、電流密度、撹拌条件、ろ過条件等)は多種多
様であり、メッキの種類(メッキする金属類、被メッキ
体等の種類)やその目的とするメッキ膜物性に適合する
ように液組成および条件が設定されているが、金属イオ
ンの錯化剤あるいはpH調整剤としてアンモニア水を使
用するメッキ法が実施されている。
【0005】アンモニアを使用する電解メッキ法の具体
例としては、 1)装飾メッキの下地メッキ、プリント配線板のスルー
ホールメッキ、印刷ロールや電鋳用の厚銅メッキ、浸炭
および窒化防止等の用途のピロリン酸銅メッキ浴(浴成
分例:ピロリン酸銅(Cu(P2 7 2 )65〜10
5g/l,銅(Cu)22〜36g/l,ピロリン酸カ
リウム230〜370g/l,アンモニア水2〜5ml
/l,硝酸カリウム 適量,P比(P2 7 /Cu)
6.4〜8.0 ,pH 8.6〜9.0 ;浴温50〜60℃,カソ
ード電流密度1〜6A/dm2 ,アノード電流密度1〜
3A/dm2 ,空気撹拌,連続ろ過);
【0006】2)装飾用や電気接点材料用途のパラジウ
ムメッキ浴:装飾用ではPd(NH32 (NO2 2
のアンモニア溶液を用いる浴(浴成分例:パラジウム4
g/l,硝酸アンモニウム90g/l,亜硝酸ナトリウ
ム11.3g/l,アンモニア(pH9);浴温43〜55
℃,電流密度0.5 〜3A/dm2 ,アノードPt)、工
業用ではPd(NH3 4 Br2 のアンモニア溶液を用
いる浴(浴成分例:パラジウム21〜32g/l,アン
モニア(pH9〜10);浴温43〜55℃,電流密度
0.5 〜3A/dm2 ,アノードPt);
【0007】3)装飾用、カソード防食、あるいは電解
用白金メッキチタン電極製造等に利用される白金メッキ
浴(浴成分例:白金10g/l,亜硝酸アンモニウム1
00g/l,アンモニア水(28%)40g/l;浴温
90℃,電流密度0.4 dm2 ); 4)ピストンの摺動部、傘骨、楽器、文房具などの装飾
用スズ−ニッケル合金メッキ浴:(1) ピロリン酸浴(浴
成分例:酸化スズ28g/l,酸化ニッケル30g/
l,ピロリン酸カリウム200g/l,グリシン20g
/l,アンモニア水5ml/l,光沢剤1ml/l;p
H8,浴温50℃,陰極電流密度0.1 〜1A/d
2 )、(2) ふっ化物浴(浴成分例:酸化スズ50g/
l,酸化ニッケル300g/l,酸性ふっ化アンモニウ
ム40g/l,アンモニア水35ml/l;浴温70
℃,陰極電流密度2.5 A/dm2 ); 5)磁気記録媒体用コバルト−ニッケル−リン系メッキ
浴のpH調整剤等。
【0008】また、近年、電子工業におけるプリント配
線板、ハード磁気ディスクの製造、電磁波シールド法、
時計、ミシン、カメラなどの精密機械工業などでいわゆ
る機能メッキとして進展している無電解メッキ法でアン
モニア水を使用する具体例としては、 6)アンモニアアルカリ性高温タイプニッケルメッキ浴
(浴成分例:硫酸(塩化)ニッケル26g/l,クエン
酸ナトリウム60g/l,次亜リン酸ナトリウム21g
/l,硫酸(塩化)アンモニウム65g/l,アンモニ
ア(pH8〜9),温度90℃);
【0009】7)アンモニアアルカリ性低温タイプニッ
ケルメッキ浴(浴成分例:硫酸(塩化)ニッケル25g
/l,ピロリン酸ナトリウム50g/l,次亜リン酸ナ
トリウム25g/l,硫酸(塩化)アンモニウム65g
/l,アンモニア(pH10〜11),温度60℃);
【0010】8)中性ニッケル−ホウ素メッキ浴(浴成
分例−1:硫酸ニッケル30g/l,ジメチルアミノボ
ラン3g/l,クエン酸ナトリウム25g/l,アンモ
ニア(pH7),温度50℃、浴成分例−2:硫酸ニッ
ケル30g/l,ジメチルアミノボラン3g/l,グリ
シン18g/l,リンゴ酸18g/l,アンモニア(p
H7),温度70℃);
【0011】9)ハード磁気ディスク用コバルト−リン
系メッキ浴(浴成分例−1:硫酸コバルト 0.05 mol/l
,次亜リン酸ナトリウム 0.02 mol/l ,クエン酸ナト
リウム 0.02 mol/l ,硫酸アンモニウム 0.5 mol/l,ア
ンモニア水(pH10),温度90℃)、浴成分例−
2:硫酸コバルト 0.05 mol/l ,次亜リン酸ナトリウム
0.02 mol/l ,酒石酸ナトリウム 0.05 mol/l ,リン酸
0.5 mol/l,アンモニア水(pH10),温度90
℃)。
【0012】上記のごときアンモニアを成分として含む
メッキ液を作成するに際しては、気化するアンモニアに
暴露されないないよう安全マスクを装着して作業せねば
ならず、特に夏期においてはアンモニア水容器の内圧が
上がり、開栓時にアンモニア水が飛散するため、さらに
安全対策を実施する必要があった。また、作成されたア
ンモニア含有メッキ液を用いる場合においても、アンモ
ニアが気化するため上記同様の安全対策が必要であっ
た。
【0013】すなわち、アンモニア水を用いメッキ液を
作成するメーカーおよびユーザーにおいては、気化する
アンモニアの工場外拡散防止、すなわち環境汚染防止対
策が必要となるため、設備投資による経済的負担は大き
かった。そのためアンモニア含有メッキ液メーカーおよ
びメッキ液ユーザーにおいてはアンモニアと同等の効力
を有し、それに代わるべき薬品が望まれてはいたが、こ
れまでそのような代替品は使用されていない。従って、
本発明の目的は、錯化剤やpH調整剤としてのアンモニ
アの利点を損なわず、かつアンモニアの有する上記臭気
の問題を解決し得る代替物質を含有するメッキ液組成物
を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アンモニ
アの有する上記課題を解決するために、アンモニア骨格
を有する低級アルキルアンモニウムハイドロオキサイド
が、アンモニアより蒸気圧の低いことに着目し鋭意研究
を重ねた結果、アンモニアの代替として使用可能である
ことを確認し、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明はアンモニアを液組成成分として含有するメッキ
液組成物において、アンモニアを低級アルキルアンモニ
ウムハイドロオキサイドに代替してなることを特徴とす
るメッキ液組成物を提供したものである。
【0015】本発明においては低級アルキルアンモニウ
ムハイドロオキサイドとして、第1級、第2級、第3級
および第4級アンモニウム化合物のいずれも用いること
ができるが、生成するメッキ膜の性状および製造単価等
を考慮すると第4級アンモニウムハイドロオキサイド、
特にテトラ低級アルキルアンモニウムハイドロオキシ
ド、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド(TMAHO)、テトラエチルアンモニウムハイド
ロオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロオキ
サイド等が好ましく、中でも工業的に容易に入手できる
TMAHOが最も好ましい。
【0016】本発明の対象となるメッキ液は、従来、ア
ンモニアを錯化剤あるいはpH調整剤として配合して実
施されている、電解メッキ液および無電解メッキ液であ
る。具体例を挙げれば、先に従来技術の項で説明した 1)ピロリン酸銅電解メッキ浴、 2)パラジウム電解メッキ浴、 3)白金電解メッキ浴、 4)スズ−ニッケル合金電解メッキ浴、 5)磁気記録媒体用コバルト−ニッケル−リン系電解
浴、 6)アンモニアアルカリ性ニッケル無電解メッキ浴、 7)中性ニッケル−ホウ素メッキ浴、および 8)ハード磁気ディスク用コバルト−リン系無電解メッ
キ浴などが挙げられる。 低級アルキルアンモニウムハイドロオキサイドの配合量
は、上記のメッキ浴について先に記載したアンモニアの
使用量にほぼ対応する範囲で、メッキの状態をみて適宜
調整した量を使用すればよい。
【0017】
【発明の効果】本発明に係るメッキ液組成物は、アンモ
ニア水の代替化合物として低級アルキルアンモニウム化
合物を用いることにより、従来問題とされていた、アン
モニアの気化による悪質な作業環境並びに環境汚染問題
を同時に解決することができ、かつ作成されたメッキ膜
質はアンモニアを用いたメッキ液と同等であり、メッキ
産業に多くの利益をもたらすものである。
【0018】
【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。 実施例および比較例 無電解メッキの代表例である中性化学メッキ法のニッケ
ル−ホウ素(Ni−B)メッキ液について、pH調整剤
としてTMAHO(実施例)およびアンモニア(比較
例)を用いてpHが7となるよう、第1表に示す成分お
よび割合にて配合し、メッキ液を調製した。
【0019】
【表1】
【0020】調製した2種のメッキ液について50℃で
各々5回のメッキ試験を実施し、メッキ膜の性状(膜質
の性状、密度、硬度、電気抵抗、溶融点について評価し
た。その結果(平均値)を第2表に示す。
【0021】
【表2】
【0022】第2表中、メッキ膜質の性状、密度、硬
度、電気抵抗、溶融点は以下の方法により測定した。 メッキ膜質の性状:走査電子顕微鏡を用い、メッキ膜の
均一性を観察した。 密度:作成されたメッキ膜を剥離、粉砕し、325メッ
シュのふるいで撰別し、これを規定の容器に入れ重量を
計測し、重量/容器体積で算出した。 硬度:微小硬度計にてメッキ膜に圧痕跡を付け計測し
た。 電気抵抗:4端子法(メッキ板の4端に定電流を流し、
中央部で電圧測定)により電圧を測定し、電圧/電流で
算出した。 溶融点:作成されたメッキ膜を剥離し、これを白金坩堝
に入れ、電気炉にて加熱し、メッキ膜が液状化しはじめ
た温度を溶融点とした。 上記第2表により、pH調整剤としてアンモニア水およ
びTMAHOを用いたときのメッキ膜質の性状に差はな
く、アンモニアの代替品としてTMAHOは工業的に十
分使用可能であることが判明した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニアを液組成成分として含有する
    メッキ液組成物において、アンモニアを低級アルキルア
    ンモニウムハイドロオキサイドに代替してなることを特
    徴とするメッキ液組成物。
  2. 【請求項2】 低級アルキルアンモニウムハイドロオキ
    サイドがテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
    である請求項1に記載のメッキ液組成物。
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