JPH1112752A - 増大したニッケル濃度を含有する次亜リン酸ニッケル溶液 - Google Patents
増大したニッケル濃度を含有する次亜リン酸ニッケル溶液Info
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- JPH1112752A JPH1112752A JP10076395A JP7639598A JPH1112752A JP H1112752 A JPH1112752 A JP H1112752A JP 10076395 A JP10076395 A JP 10076395A JP 7639598 A JP7639598 A JP 7639598A JP H1112752 A JPH1112752 A JP H1112752A
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- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】無電解ニッケル溶液を用いる種々のプロセスに
関連して有用な無電解ニッケル液を提供する。 【解決手段】ニッケルカチオン及び次亜リン酸塩アニオ
ンを含み、このニッケルカチオンの濃度が３６ｇ／リッ
トル以上である水溶液に関する。この溶液は無電解ニッ
ケルめっき浴及びその方法に補給及び補充溶液として用
いられる。アルキルスルホン酸のニッケル塩をこの溶液
に加えることにより、溶液中のニッケルカチオンの濃度
を上げることができる。
関連して有用な無電解ニッケル液を提供する。 【解決手段】ニッケルカチオン及び次亜リン酸塩アニオ
ンを含み、このニッケルカチオンの濃度が３６ｇ／リッ
トル以上である水溶液に関する。この溶液は無電解ニッ
ケルめっき浴及びその方法に補給及び補充溶液として用
いられる。アルキルスルホン酸のニッケル塩をこの溶液
に加えることにより、溶液中のニッケルカチオンの濃度
を上げることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、増大したニッケ
ル濃度を有する次亜リン酸ニッケルの溶液に関する。一
具体例において、この発明は、次亜リン酸ニッケルを用
いる無電解ニッケル浴用の、ニッケルイオン濃度が３６
グラム／リットル以上である補給及び補充溶液に関す
る。
ル濃度を有する次亜リン酸ニッケルの溶液に関する。一
具体例において、この発明は、次亜リン酸ニッケルを用
いる無電解ニッケル浴用の、ニッケルイオン濃度が３６
グラム／リットル以上である補給及び補充溶液に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】次亜リン酸ニッケル溶液は、公知であ
り、それは、ニッケル又はニッケル合金を支持体上に析
出させるための無電解ニッケル浴におけるそれらの利用
である。無電解ニッケルめっきは、外部からの電気めっ
き用電流を必要とせずに、金属製又は非金属製支持体上
へのニッケル金属又は合金被覆の連続的析出を与える広
く用いられているめっき工程である。無電解ニッケルめ
っきは、一般に、所望のニッケル金属を析出させるため
に制御された自己触媒による化学的還元過程であり、単
に所望の支持体を適当な無電解めっき条件下で水性めっ
き溶液に浸すことにより達成される。
り、それは、ニッケル又はニッケル合金を支持体上に析
出させるための無電解ニッケル浴におけるそれらの利用
である。無電解ニッケルめっきは、外部からの電気めっ
き用電流を必要とせずに、金属製又は非金属製支持体上
へのニッケル金属又は合金被覆の連続的析出を与える広
く用いられているめっき工程である。無電解ニッケルめ
っきは、一般に、所望のニッケル金属を析出させるため
に制御された自己触媒による化学的還元過程であり、単
に所望の支持体を適当な無電解めっき条件下で水性めっ
き溶液に浸すことにより達成される。
【０００３】特に、次亜リン酸塩を還元剤として利用す
る浴により無電解ニッケルめっきを行なう場合、この浴
は、基本的に、ニッケルカチオン源（通常、硫酸ニッケ
ル）及び次亜リン酸塩還元剤（通常、次亜リン酸ナトリ
ウム）を含有する。この析出反応は、浴中で起こり、一
般に、ニッケルカチオンを還元してニッケル金属合金を
所望の支持体表面上に析出させることを含む。この還元
反応は、一般に、下式により表される：
る浴により無電解ニッケルめっきを行なう場合、この浴
は、基本的に、ニッケルカチオン源（通常、硫酸ニッケ
ル）及び次亜リン酸塩還元剤（通常、次亜リン酸ナトリ
ウム）を含有する。この析出反応は、浴中で起こり、一
般に、ニッケルカチオンを還元してニッケル金属合金を
所望の支持体表面上に析出させることを含む。この還元
反応は、一般に、下式により表される：
【化２】
【０００４】反応が継続している間に、副生物及びその
結果生じた浴状態は、所望のめっき工程に悪影響を与え
る問題をもたらす。これらの問題には、最適なニッケル
濃度を維持するために用いられたニッケル塩（典型的に
は、硫酸塩）のアニオンが蓄積することと、外来のナト
リウムイオン（例えば、ｐＨを調節するための水酸化ナ
トリウム及び次亜リン酸塩を置き換えるための次亜リン
酸ナトリウムの利用に由来する）の濃度が増大すること
がある。かかるアニオンの蓄積及びカチオン濃度の増大
は、それらが浴中に増えるにつれて、めっき反応に有害
作用を生じ、支持体上に析出しためっきの質に悪影響を
及ぼす。浴中のイオン種の蓄積は、ニッケル析出物の質
を下げ、コンピューター用ハードディスク及びＣＤ−Ｒ
ＯＭその他の光学的ディスク記憶装置等の高レベルな応
用にとって容認できないものにする。更に、これらのア
ニオンは、低レベルの金属ターンオーバー（即ち、オリ
ジナルのニッケル源が補充される回数）にて浴を容認で
きないものとすることにより、浴に悪影響を及ぼす。そ
れ故、加えられたナトリウムカチオン及び硫酸塩の蓄積
は、高価なめっき溶液の長期間の経済的な使用を妨げ、
ニッケル析出物に悪影響を及ぼす。
結果生じた浴状態は、所望のめっき工程に悪影響を与え
る問題をもたらす。これらの問題には、最適なニッケル
濃度を維持するために用いられたニッケル塩（典型的に
は、硫酸塩）のアニオンが蓄積することと、外来のナト
リウムイオン（例えば、ｐＨを調節するための水酸化ナ
トリウム及び次亜リン酸塩を置き換えるための次亜リン
酸ナトリウムの利用に由来する）の濃度が増大すること
がある。かかるアニオンの蓄積及びカチオン濃度の増大
は、それらが浴中に増えるにつれて、めっき反応に有害
作用を生じ、支持体上に析出しためっきの質に悪影響を
及ぼす。浴中のイオン種の蓄積は、ニッケル析出物の質
を下げ、コンピューター用ハードディスク及びＣＤ−Ｒ
ＯＭその他の光学的ディスク記憶装置等の高レベルな応
用にとって容認できないものにする。更に、これらのア
ニオンは、低レベルの金属ターンオーバー（即ち、オリ
ジナルのニッケル源が補充される回数）にて浴を容認で
きないものとすることにより、浴に悪影響を及ぼす。そ
れ故、加えられたナトリウムカチオン及び硫酸塩の蓄積
は、高価なめっき溶液の長期間の経済的な使用を妨げ、
ニッケル析出物に悪影響を及ぼす。
【０００５】この問題を解決するために、この浴にニッ
ケルと次亜リン酸塩の双方の源として次亜リン酸ニッケ
ルを用いることが提案されてきた。例えばノーベルらの
米国特許第5,522,972号において、ナトリウムイオンと
硫酸イオンの双方を排除して浴寿命を長くするので、無
電解ニッケルめっき浴の調合品に次亜リン酸ニッケルを
用いることが有効であることが開示されている。ノーベ
ルらは、ニッケル陽極を次亜リン酸イオンを含む溶液に
漬して電流を流し、このニッケルをこの溶液に溶解させ
て次亜リン酸ニッケル溶液を生成させることにより、次
亜リン酸ニッケルを製造する方法を開示している。
ケルと次亜リン酸塩の双方の源として次亜リン酸ニッケ
ルを用いることが提案されてきた。例えばノーベルらの
米国特許第5,522,972号において、ナトリウムイオンと
硫酸イオンの双方を排除して浴寿命を長くするので、無
電解ニッケルめっき浴の調合品に次亜リン酸ニッケルを
用いることが有効であることが開示されている。ノーベ
ルらは、ニッケル陽極を次亜リン酸イオンを含む溶液に
漬して電流を流し、このニッケルをこの溶液に溶解させ
て次亜リン酸ニッケル溶液を生成させることにより、次
亜リン酸ニッケルを製造する方法を開示している。
【０００６】このアプローチには外来のイオンを浴に加
えないという利点がある。浴中に硫酸イオンがないの
で、カルシウムと共に沈殿させて亜リン酸塩を除去する
際にスラッジの生成がない。また、浴中にナトリウムが
ないので、浴中に好ましくないイオン種がない。しかし
次亜リン酸にニッケル金属が溶解しにくいので（飽和状
態で３５ｇ／リットル）、次亜リン酸ニッケル溶液の相
当量をめっきタンクに加えて、浴中の所望のニッケルイ
オン量を維持しなければならないので様々な問題があ
る。現在ニッケル源として硫酸ニッケルを用いる標準無
電解ニッケルシステムにおいては、ニッケルを約７０〜
１００ｇ／リットル含む補給及び補充溶液を使用してい
る。次亜リン酸にニッケルが溶解しにくいため（飽和状
態で３５ｇ／リットル）、硫酸ニッケル溶液よりも相当
多量の次亜リン酸ニッケル溶液をめっきタンクに加え
て、浴中の所望のニッケルイオン量を維持しなければな
らない。多量の次亜リン酸ニッケル溶液を必要とするの
で、時々この無電解ニッケル溶液が容器の上部からあふ
れ出てしまう。
えないという利点がある。浴中に硫酸イオンがないの
で、カルシウムと共に沈殿させて亜リン酸塩を除去する
際にスラッジの生成がない。また、浴中にナトリウムが
ないので、浴中に好ましくないイオン種がない。しかし
次亜リン酸にニッケル金属が溶解しにくいので（飽和状
態で３５ｇ／リットル）、次亜リン酸ニッケル溶液の相
当量をめっきタンクに加えて、浴中の所望のニッケルイ
オン量を維持しなければならないので様々な問題があ
る。現在ニッケル源として硫酸ニッケルを用いる標準無
電解ニッケルシステムにおいては、ニッケルを約７０〜
１００ｇ／リットル含む補給及び補充溶液を使用してい
る。次亜リン酸にニッケルが溶解しにくいため（飽和状
態で３５ｇ／リットル）、硫酸ニッケル溶液よりも相当
多量の次亜リン酸ニッケル溶液をめっきタンクに加え
て、浴中の所望のニッケルイオン量を維持しなければな
らない。多量の次亜リン酸ニッケル溶液を必要とするの
で、時々この無電解ニッケル溶液が容器の上部からあふ
れ出てしまう。
【０００７】この必要とされる多量の補充量に起因する
その他の問題として、浴の操作温度が急激に変化するこ
とがある。このことにより無電解ニッケル析出物中のリ
ン含量が変動し、そのためその析出物の品質が顕著に変
化する。低温で無電解ニッケル析出物中のリン含量が増
加するからである。操作中に多量の補充液により操作温
度が９０℃から８５℃又はこれ以下に下がり、この温度
から９０℃に戻るのに１０分又はこれ以上の時間がかか
る。この温度に戻った時点でまた次の補充液が必要とさ
れるのである。
その他の問題として、浴の操作温度が急激に変化するこ
とがある。このことにより無電解ニッケル析出物中のリ
ン含量が変動し、そのためその析出物の品質が顕著に変
化する。低温で無電解ニッケル析出物中のリン含量が増
加するからである。操作中に多量の補充液により操作温
度が９０℃から８５℃又はこれ以下に下がり、この温度
から９０℃に戻るのに１０分又はこれ以上の時間がかか
る。この温度に戻った時点でまた次の補充液が必要とさ
れるのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】次亜リン酸ニッケル、
特に無電解ニッケル溶液を用いる種々のプロセスに関連
して、ニッケルを３５ｇ／リットル以上含む溶液は非常
に有用である。
特に無電解ニッケル溶液を用いる種々のプロセスに関連
して、ニッケルを３５ｇ／リットル以上含む溶液は非常
に有用である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】メタンスルホン酸ニッケ
ル等のアルキルスルホン酸のニッケル塩を加えることに
より、亜リン酸ニッケル溶液中のニッケルイオン濃度を
３６ｇ／リットル以上に増加させることが可能であるこ
とが分かった。この発明の組成物を無電解浴に使用する
と、（ａ）硫酸塩の存在を排除し、（ｂ）次亜リン酸塩
に外来カチオンを加えることを排除し、（ｃ）低ひずみ
ニッケル合金の析出物の生成をもたらし、（ｄ）無電解
ニッケル浴を７回以上の金属ターンオーバーで操作する
ことが困難である硫酸アニオンを含む浴と比べると、３
０回以上の金属ターンオーバーを有する高速連続めっき
を可能にする。
ル等のアルキルスルホン酸のニッケル塩を加えることに
より、亜リン酸ニッケル溶液中のニッケルイオン濃度を
３６ｇ／リットル以上に増加させることが可能であるこ
とが分かった。この発明の組成物を無電解浴に使用する
と、（ａ）硫酸塩の存在を排除し、（ｂ）次亜リン酸塩
に外来カチオンを加えることを排除し、（ｃ）低ひずみ
ニッケル合金の析出物の生成をもたらし、（ｄ）無電解
ニッケル浴を７回以上の金属ターンオーバーで操作する
ことが困難である硫酸アニオンを含む浴と比べると、３
０回以上の金属ターンオーバーを有する高速連続めっき
を可能にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】一つの見方によれば、この発明は
無電解ニッケルめっき浴に使用する新規な溶液に関す
る。他の具体化例によれば、この発明は、Ｎｉ+2濃度が
３６ｇ／リットル以上、好ましくは４０ｇ／リットル以
上、より好ましくは５０ｇ／リットル以上、最も好まし
くは６０ｇ／リットル以上である次亜リン酸ニッケル塩
の溶液を無電解ニッケルめっきに使用する方法に関す
る。更に他の見方によれば、この発明は、無電解ニッケ
ルめっき浴に使用する溶液であって、ニッケルカチオン
並びに次亜リン酸塩及びアルキルスルホン酸アニオンの
双方を含む溶液に関する。一つの具体化例によれば、こ
の発明は、このような浴にニッケル及び次亜リン酸塩を
補充する補充溶液及び溶液に関する。この発明は、次亜
リン酸塩還元剤を用いて無電解ニッケル条件で操作する
無電解ニッケル浴であって、（ａ）次亜リン酸ニッケル
塩及び（ｂ）アルキルスルホン酸のニッケル塩を無電解
ニッケル浴に加えることを含む無電解ニッケル浴に関す
る。以下の詳細な記載により、この発明のこれら及びこ
れら以外の見方が明らかになるであろう。
無電解ニッケルめっき浴に使用する新規な溶液に関す
る。他の具体化例によれば、この発明は、Ｎｉ+2濃度が
３６ｇ／リットル以上、好ましくは４０ｇ／リットル以
上、より好ましくは５０ｇ／リットル以上、最も好まし
くは６０ｇ／リットル以上である次亜リン酸ニッケル塩
の溶液を無電解ニッケルめっきに使用する方法に関す
る。更に他の見方によれば、この発明は、無電解ニッケ
ルめっき浴に使用する溶液であって、ニッケルカチオン
並びに次亜リン酸塩及びアルキルスルホン酸アニオンの
双方を含む溶液に関する。一つの具体化例によれば、こ
の発明は、このような浴にニッケル及び次亜リン酸塩を
補充する補充溶液及び溶液に関する。この発明は、次亜
リン酸塩還元剤を用いて無電解ニッケル条件で操作する
無電解ニッケル浴であって、（ａ）次亜リン酸ニッケル
塩及び（ｂ）アルキルスルホン酸のニッケル塩を無電解
ニッケル浴に加えることを含む無電解ニッケル浴に関す
る。以下の詳細な記載により、この発明のこれら及びこ
れら以外の見方が明らかになるであろう。
【００１１】無電解ニッケル析出の間に亜リン酸塩が形
成される。浴中の亜リン酸塩の含量は制御されなければ
ならない。この制御の一つの方法はアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の化合物を用いることによるものであ
り、この化合物自体は補充溶液又は浴に可溶であるが、
不溶な亜リン酸塩を生成する。例証によれば、このアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の化合物は、リチウム、
カリウム、マグネシウム、バリウム及び／又はカルシウ
ムの酸化物、水酸化物及び炭酸塩であってもよい。浴に
外来のイオンを加えることことを避けるために、このア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属のカチオンを次亜リン
酸塩として加えてもよく、好ましい具体化例においては
次亜リン酸カルシウムをその溶液又は浴に加える。この
次亜リン酸塩のカルシウムは浴中の亜リン酸塩と反応す
るのに利用できる。従って、浴に好ましくないイオンが
導入されず、ニッケル合金析出物のひずみが低減され
る。この代わりに、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
の一部又は全部のアルキルモノスルホン酸塩又はアルキ
ルポリスルホン酸塩を加えてもよい。これらのスルホン
酸についてはニッケル塩に関連して後述する。例えば、
次亜リン酸カルシウムの一部又は全部を、可溶なメタン
スルホン酸カルシウムで置換してもよい。この場合、こ
の次亜リン酸塩を次亜リン酸として供給することも可能
である。更に、次亜リン酸を用いることを選択した場合
には、アルカリ土類金属の水酸化物又は炭酸塩を添加し
て亜リン酸塩を析出排除してｐＨを合わせることによ
り、ｐＨを制御することができる。ここでもまたニッケ
ル合金析出物のひずみは低減される。
成される。浴中の亜リン酸塩の含量は制御されなければ
ならない。この制御の一つの方法はアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の化合物を用いることによるものであ
り、この化合物自体は補充溶液又は浴に可溶であるが、
不溶な亜リン酸塩を生成する。例証によれば、このアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の化合物は、リチウム、
カリウム、マグネシウム、バリウム及び／又はカルシウ
ムの酸化物、水酸化物及び炭酸塩であってもよい。浴に
外来のイオンを加えることことを避けるために、このア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属のカチオンを次亜リン
酸塩として加えてもよく、好ましい具体化例においては
次亜リン酸カルシウムをその溶液又は浴に加える。この
次亜リン酸塩のカルシウムは浴中の亜リン酸塩と反応す
るのに利用できる。従って、浴に好ましくないイオンが
導入されず、ニッケル合金析出物のひずみが低減され
る。この代わりに、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
の一部又は全部のアルキルモノスルホン酸塩又はアルキ
ルポリスルホン酸塩を加えてもよい。これらのスルホン
酸についてはニッケル塩に関連して後述する。例えば、
次亜リン酸カルシウムの一部又は全部を、可溶なメタン
スルホン酸カルシウムで置換してもよい。この場合、こ
の次亜リン酸塩を次亜リン酸として供給することも可能
である。更に、次亜リン酸を用いることを選択した場合
には、アルカリ土類金属の水酸化物又は炭酸塩を添加し
て亜リン酸塩を析出排除してｐＨを合わせることによ
り、ｐＨを制御することができる。ここでもまたニッケ
ル合金析出物のひずみは低減される。
【００１２】上記の考察の見地によれば、例えば浴中の
亜リン酸塩を制御するためにカルシウムを使用する際
に、この発明の好ましい具体化例の一つにおいて、ニッ
ケルの一部を対イオンの水溶性ニッケル塩として加え、
これにより浴から亜リン酸塩を析出排除するために用い
るこのカチオンの水溶性塩を生成する。既に述べたよう
に、亜リン酸塩を析出排除するためにアルカリ土類金属
を使用する浴に硫酸ニッケルを用いると、アルカリ土類
金属の硫酸塩が生成し、これは不溶性であるので、浴中
に好ましくないスラッジを生成する。アルカリ金属又は
アルカリ土類金属の塩を生成するアニオンとニッケルカ
チオンの塩を加えることにより、スラッジの生成を減ら
し、亜リン酸を連続的に除去し浴を連続的に操作するこ
とが可能になることが分かった。
亜リン酸塩を制御するためにカルシウムを使用する際
に、この発明の好ましい具体化例の一つにおいて、ニッ
ケルの一部を対イオンの水溶性ニッケル塩として加え、
これにより浴から亜リン酸塩を析出排除するために用い
るこのカチオンの水溶性塩を生成する。既に述べたよう
に、亜リン酸塩を析出排除するためにアルカリ土類金属
を使用する浴に硫酸ニッケルを用いると、アルカリ土類
金属の硫酸塩が生成し、これは不溶性であるので、浴中
に好ましくないスラッジを生成する。アルカリ金属又は
アルカリ土類金属の塩を生成するアニオンとニッケルカ
チオンの塩を加えることにより、スラッジの生成を減ら
し、亜リン酸を連続的に除去し浴を連続的に操作するこ
とが可能になることが分かった。
【００１３】従って、ニッケルを次亜リン酸塩の単独塩
として加えることも可能であるが、ニッケルイオンを次
式のアルキルスルホン酸の塩として加えることも好まし
い：
として加えることも可能であるが、ニッケルイオンを次
式のアルキルスルホン酸の塩として加えることも好まし
い：
【化３】 (式中、ａ、ｂ及びｃはそれぞれ独立な１〜３の整数を
表わし、ｙは１〜３の整数を表わし、Ｒ″は水素又は酸
素、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素、ＣＦ3若しくは−Ｓ
Ｏ2ＯＨで置換されていてもよい低級アルキルを表わ
し、Ｒ及びＲ′はそれぞれ独立な水素、塩素、フッ素、
臭素、ヨウ素若しくはＣＦ3又は酸素、塩素、フッ素、
臭素、ヨウ素、ＣＦ3若しくは−ＳＯ2ＯＨで置換されて
いてもよい低級アルキルを表わし、ａ、ｂ、ｃ及びｙの
合計は４である。)
表わし、ｙは１〜３の整数を表わし、Ｒ″は水素又は酸
素、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素、ＣＦ3若しくは−Ｓ
Ｏ2ＯＨで置換されていてもよい低級アルキルを表わ
し、Ｒ及びＲ′はそれぞれ独立な水素、塩素、フッ素、
臭素、ヨウ素若しくはＣＦ3又は酸素、塩素、フッ素、
臭素、ヨウ素、ＣＦ3若しくは−ＳＯ2ＯＨで置換されて
いてもよい低級アルキルを表わし、ａ、ｂ、ｃ及びｙの
合計は４である。)
【００１４】代表的なスルホン酸には、メタンスルホン
酸、エタンスルホン酸及びプロパンスルホン酸等のアル
キルモノスルホン酸並びにメタンジスルホン酸、モノク
ロロメタンジスルホン酸、ジクロロメタンジスルホン
酸、１，１−エタンジスルホン酸、２−クロロ−１，１
−エタンジスルホン酸、１，２−ジクロロ−１，１−エ
タンジスルホン酸、１，１−プロパンジスルホン酸、３
−クロロ−１，１−プロパンジスルホン酸、１，２−エ
チレンジスルホン酸及び１，３−プロピレンジスルホン
酸等のアルキルポリスルホン酸が含まれる。入手可能性
のために、スルホン酸として、メタンスルホン酸及びメ
タンジスルホン酸がよい。ニッケルのメタンスルホン酸
塩は特に好ましく、無電解ニッケルめっき浴中の全ニッ
ケルイオンを次亜リン酸塩及びアルキルスルホン酸塩の
形態で供給することが可能である。
酸、エタンスルホン酸及びプロパンスルホン酸等のアル
キルモノスルホン酸並びにメタンジスルホン酸、モノク
ロロメタンジスルホン酸、ジクロロメタンジスルホン
酸、１，１−エタンジスルホン酸、２−クロロ−１，１
−エタンジスルホン酸、１，２−ジクロロ−１，１−エ
タンジスルホン酸、１，１−プロパンジスルホン酸、３
−クロロ−１，１−プロパンジスルホン酸、１，２−エ
チレンジスルホン酸及び１，３−プロピレンジスルホン
酸等のアルキルポリスルホン酸が含まれる。入手可能性
のために、スルホン酸として、メタンスルホン酸及びメ
タンジスルホン酸がよい。ニッケルのメタンスルホン酸
塩は特に好ましく、無電解ニッケルめっき浴中の全ニッ
ケルイオンを次亜リン酸塩及びアルキルスルホン酸塩の
形態で供給することが可能である。
【００１５】従来の無電解ニッケル浴において、代表的
な操作時のニッケルイオン濃度は約１〜１８g/リット
ル、好ましくは約３〜９g/リットルである。これは表現
を変えると、ニッケルカチオンの濃度は約０．０２〜
０．３モル/リットル、好ましくは約０．０５〜０．１
５モル/リットルである。この発明の浴用溶液に採用さ
れる次亜リン酸塩還元剤はまず次亜リン酸ニッケル及び
次亜リン酸である。補充溶液中の源としては次亜リン酸
カルシウムであってもよく、これは外来のナトリウムカ
チオンを反応浴に導入することを最小限にし、好ましい
亜リン酸カルシウムの生成を促進するためのカルシウム
源を提供する。
な操作時のニッケルイオン濃度は約１〜１８g/リット
ル、好ましくは約３〜９g/リットルである。これは表現
を変えると、ニッケルカチオンの濃度は約０．０２〜
０．３モル/リットル、好ましくは約０．０５〜０．１
５モル/リットルである。この発明の浴用溶液に採用さ
れる次亜リン酸塩還元剤はまず次亜リン酸ニッケル及び
次亜リン酸である。補充溶液中の源としては次亜リン酸
カルシウムであってもよく、これは外来のナトリウムカ
チオンを反応浴に導入することを最小限にし、好ましい
亜リン酸カルシウムの生成を促進するためのカルシウム
源を提供する。
【００１６】めっき浴に用いられる還元剤の量は、無電
解ニッケル反応でニッケルカチオンをニッケル金属に還
元するために化学量論的に十分であることを要し、通常
約０．０５〜１．０モル/リットルである。表現を変え
ると、次亜リン酸塩イオン濃度が約２〜４０g/リット
ル、好ましくは約１２〜２５g/リットル、最適には約１
５〜２０g/リットルになるように次亜リン酸塩還元剤を
加える。採用されるニッケルイオンと次亜リン酸塩イオ
ンの特定濃度は、浴中のこれら二成分の相対濃度、浴の
特定操作条件並びに浴中に存在する他の成分のタイプ及
び濃度によって変動する。従来の慣行として還元剤は反
応の間に補充される。
解ニッケル反応でニッケルカチオンをニッケル金属に還
元するために化学量論的に十分であることを要し、通常
約０．０５〜１．０モル/リットルである。表現を変え
ると、次亜リン酸塩イオン濃度が約２〜４０g/リット
ル、好ましくは約１２〜２５g/リットル、最適には約１
５〜２０g/リットルになるように次亜リン酸塩還元剤を
加える。採用されるニッケルイオンと次亜リン酸塩イオ
ンの特定濃度は、浴中のこれら二成分の相対濃度、浴の
特定操作条件並びに浴中に存在する他の成分のタイプ及
び濃度によって変動する。従来の慣行として還元剤は反
応の間に補充される。
【００１７】ニッケルと次亜リン酸塩を無電解ニッケル
めっきシステムに導入するために、次亜リン酸ニッケル
は高度に有効な手段である。その理由は、両者とも消費
されるものであり、副生成物である亜リン酸塩は例えば
pH調製用の水酸化カルシウム又は次亜リン酸カルシウム
を添加して除去することができるからである。以下の記
載は浴を最初から作ることを企図しているが、現存の硫
酸ニッケル浴を単に改造することも可能である。即ち、
アルカリ土類金属の硫酸塩を析出させてニッケル対イオ
ンとしてアルキルスルホン酸塩を残置するための量のア
ルカリ土類金属のアルキルスルホン酸塩（例えば、メタ
ンスルホン酸カルシウム）を加えることにより達成され
る。その後次亜リン酸カルシウムをゆっくり加えて亜リ
ン酸塩を析出させる。
めっきシステムに導入するために、次亜リン酸ニッケル
は高度に有効な手段である。その理由は、両者とも消費
されるものであり、副生成物である亜リン酸塩は例えば
pH調製用の水酸化カルシウム又は次亜リン酸カルシウム
を添加して除去することができるからである。以下の記
載は浴を最初から作ることを企図しているが、現存の硫
酸ニッケル浴を単に改造することも可能である。即ち、
アルカリ土類金属の硫酸塩を析出させてニッケル対イオ
ンとしてアルキルスルホン酸塩を残置するための量のア
ルカリ土類金属のアルキルスルホン酸塩（例えば、メタ
ンスルホン酸カルシウム）を加えることにより達成され
る。その後次亜リン酸カルシウムをゆっくり加えて亜リ
ン酸塩を析出させる。
【００１８】この発明の溶液は、ニッケルと次亜リン酸
塩源に加えて、緩衝剤、錯化剤、キレート剤、促進剤、
安定剤、抑制剤及び光沢剤等の他の通常の浴添加剤を含
んでいてもよい。めっき浴に用いられる温度は部分的に
所望のめっき速度や浴の組成の関数である。典型的な温
度は約２５〜１００℃（沸点）という従来の温度範囲内
であるが、約３０〜９５℃の範囲が好ましく、好ましい
具体化例では通常約９０℃である。
塩源に加えて、緩衝剤、錯化剤、キレート剤、促進剤、
安定剤、抑制剤及び光沢剤等の他の通常の浴添加剤を含
んでいてもよい。めっき浴に用いられる温度は部分的に
所望のめっき速度や浴の組成の関数である。典型的な温
度は約２５〜１００℃（沸点）という従来の温度範囲内
であるが、約３０〜９５℃の範囲が好ましく、好ましい
具体化例では通常約９０℃である。
【００１９】無電解ニッケルめっき浴は酸性側から塩基
性側までの広いｐＨ範囲（約４〜１０）にわたって操作
可能である。酸性浴ではｐＨは一般的に約４〜７、好ま
しくは約４．３〜５．２である。塩基性浴ではｐＨは一
般的に約７〜１０、好ましくは約８〜９である。浴は操
作の間に水素が発生してより酸性になる傾向があるの
で、定期的又は連続的にアルカリ金属並びに水酸化アン
モニウム、炭酸アンモニウム及び重炭酸アンモニウム等
の浴溶解性で相容性のアルカリ物質を加えてｐHを調製
する。酢酸、プロピオン酸、ホウ酸等の種々の緩衝化合
物を約３０g/リットル以下、典型的には約４〜１２g/リ
ットル加えて操作時のｐＨの安定性を得ることも可能で
ある。
性側までの広いｐＨ範囲（約４〜１０）にわたって操作
可能である。酸性浴ではｐＨは一般的に約４〜７、好ま
しくは約４．３〜５．２である。塩基性浴ではｐＨは一
般的に約７〜１０、好ましくは約８〜９である。浴は操
作の間に水素が発生してより酸性になる傾向があるの
で、定期的又は連続的にアルカリ金属並びに水酸化アン
モニウム、炭酸アンモニウム及び重炭酸アンモニウム等
の浴溶解性で相容性のアルカリ物質を加えてｐHを調製
する。酢酸、プロピオン酸、ホウ酸等の種々の緩衝化合
物を約３０g/リットル以下、典型的には約４〜１２g/リ
ットル加えて操作時のｐＨの安定性を得ることも可能で
ある。
【００２０】この発明の方法を実施する場合に採用する
方法又は形式は、亜リン酸塩の除去をバッチ式で行うか
又は好ましい連続式で行うかに依存する。しかし一般的
に、従来のめっき操作を適切な無電解ニッケルめっき条
件で継続する場合には、めっきされる基体を引き出すこ
とによりメッキ操作を中断し、亜リン酸塩濃度を制御す
るためにアルカリ金属又はカルシウム等のアルカリ土類
金属カチオンを添加する。デカント法、遠心分離法又は
ろ過法等の適切な分離技術を用いて、アルカリ金属又は
アルカリ土類金属カチオンの添加により生成する不溶性
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の亜リン酸塩を除去
することができる。しかし、操作が簡単であるためろ過
法が好ましく、めっき液を不溶性の亜リン酸塩を捕獲す
るのに適当な大きさの孔を有する適当なろ過器媒体に通
過させることによりろ過を行ってもよい。このろ過器の
捕獲サイズは約５μｍ以下がこのような目的に適してい
る。
方法又は形式は、亜リン酸塩の除去をバッチ式で行うか
又は好ましい連続式で行うかに依存する。しかし一般的
に、従来のめっき操作を適切な無電解ニッケルめっき条
件で継続する場合には、めっきされる基体を引き出すこ
とによりメッキ操作を中断し、亜リン酸塩濃度を制御す
るためにアルカリ金属又はカルシウム等のアルカリ土類
金属カチオンを添加する。デカント法、遠心分離法又は
ろ過法等の適切な分離技術を用いて、アルカリ金属又は
アルカリ土類金属カチオンの添加により生成する不溶性
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の亜リン酸塩を除去
することができる。しかし、操作が簡単であるためろ過
法が好ましく、めっき液を不溶性の亜リン酸塩を捕獲す
るのに適当な大きさの孔を有する適当なろ過器媒体に通
過させることによりろ過を行ってもよい。このろ過器の
捕獲サイズは約５μｍ以下がこのような目的に適してい
る。
【００２１】めっき終了時点は析出物として所望される
ニッケル金属の品質、めっき速度、温度及び浴組成物等
のいくつかの因子に依存する。しかし浴を連続的に操作
できることが好ましいし又有利である。この発明の溶液
で形成される無電解ニッケルめっき浴を連続で運転する
場合に、所望の浴成分を含むめっき浴は適当なめっき容
器又はガラス若しくはプラスチック製タンク中に保持さ
れる。このめっきは無電解ニッケルめっき条件で適当な
基体に行うことができる。浴の一部を連続的にメッキ容
器から抜き出して、適当なポンプ手段により容器又はタ
ンク等の適当な分離域を通過させる。メッキ容器から抜
き出す速度を亜リン酸塩の生成濃度を検知して制御し、
この引き出す速度を増減して、所望の亜リン酸塩濃度を
約０．４モル／リットル以下に保持する。この除去した
部分にアルカリ金属又はアルカリ土類金属カチオンを加
えて浴中の亜リン酸塩濃度を制御する。続いてこのアル
カリ金属又はアルカリ土類金属カチオンはアルカリ金属
又はアルカリ土類金属の不溶性亜リン酸塩として沈殿す
る。懸濁したアルカリ金属又はアルカリ土類金属の不溶
性亜リン酸塩を含む浴の一部を、不溶性亜リン酸塩を浴
溶液から分離する除去域に移送する。この除去域は連続
に径が約０．５μｍ以下の粒子を分離できる従来のデザ
インのろ過器であってもよいし、またそれが有利であ
る。次にこの処理された浴の部分を浴域に戻し、実質的
に亜リン酸アニオンを含まない浴溶液を補充された浴溶
液に連続的に加える。
ニッケル金属の品質、めっき速度、温度及び浴組成物等
のいくつかの因子に依存する。しかし浴を連続的に操作
できることが好ましいし又有利である。この発明の溶液
で形成される無電解ニッケルめっき浴を連続で運転する
場合に、所望の浴成分を含むめっき浴は適当なめっき容
器又はガラス若しくはプラスチック製タンク中に保持さ
れる。このめっきは無電解ニッケルめっき条件で適当な
基体に行うことができる。浴の一部を連続的にメッキ容
器から抜き出して、適当なポンプ手段により容器又はタ
ンク等の適当な分離域を通過させる。メッキ容器から抜
き出す速度を亜リン酸塩の生成濃度を検知して制御し、
この引き出す速度を増減して、所望の亜リン酸塩濃度を
約０．４モル／リットル以下に保持する。この除去した
部分にアルカリ金属又はアルカリ土類金属カチオンを加
えて浴中の亜リン酸塩濃度を制御する。続いてこのアル
カリ金属又はアルカリ土類金属カチオンはアルカリ金属
又はアルカリ土類金属の不溶性亜リン酸塩として沈殿す
る。懸濁したアルカリ金属又はアルカリ土類金属の不溶
性亜リン酸塩を含む浴の一部を、不溶性亜リン酸塩を浴
溶液から分離する除去域に移送する。この除去域は連続
に径が約０．５μｍ以下の粒子を分離できる従来のデザ
インのろ過器であってもよいし、またそれが有利であ
る。次にこの処理された浴の部分を浴域に戻し、実質的
に亜リン酸アニオンを含まない浴溶液を補充された浴溶
液に連続的に加える。
【００２２】浴を長期に運転できるようにニッケル及び
次亜リン酸塩源を従来法で補充して、この連続法を長期
間にわたって操作してもよい。上記の改良を、最初から
必要な成分で調合された浴の操作に参照した。しかし標
準硫酸ニッケル浴に補充するためにここに記載した材料
を用いて、ゆっくりではあるが長期間にわたって利益を
享受することもできる。従って標準浴中のニッケルをニ
ッケルのアルキルスルホン酸塩で補充することもでき
る。このアルキルスルホン酸は浴中の他の成分と相容性
である。同時に次亜リン酸塩を次亜リン酸ニッケル又は
次亜リン酸ニッケル及びメタンスルホン酸ニッケルの組
み合わせで補充することもできる。
次亜リン酸塩源を従来法で補充して、この連続法を長期
間にわたって操作してもよい。上記の改良を、最初から
必要な成分で調合された浴の操作に参照した。しかし標
準硫酸ニッケル浴に補充するためにここに記載した材料
を用いて、ゆっくりではあるが長期間にわたって利益を
享受することもできる。従って標準浴中のニッケルをニ
ッケルのアルキルスルホン酸塩で補充することもでき
る。このアルキルスルホン酸は浴中の他の成分と相容性
である。同時に次亜リン酸塩を次亜リン酸ニッケル又は
次亜リン酸ニッケル及びメタンスルホン酸ニッケルの組
み合わせで補充することもできる。
【００２３】
【実施例】以下の実施例はこの発明の溶液とこの発明を
実施する形式を用いて無電解ニッケルめっき浴を例証す
るものである。実施例１ Ａ．次亜リン酸ニッケルの製造 ＮｉＨ2ＰＯ2の飽和溶液が生成するまで室温で炭酸ニッ
ケルを次亜リン酸に溶解させる。分析によると上澄み液
は３５ｇ／リットルのニッケルを含んでいた。 Ｂ．メタンスルホン酸ニッケルの製造 炭酸ニッケルをメタンスルホン酸に溶解させて、室温で
メタンスルホン酸ニッケルの飽和溶液を作る。この溶液
は１３４ｇ／リットルのニッケルを含む。 Ｃ．比較溶液 以下において、ビーカーＢの内容物を、次亜リン酸ニッ
ケルの飽和溶液と次亜リン酸ニッケルの結晶を含むビー
カーＡの内容物と混合する。これらの内容物は混合され
て、混合の結果生じる溶液中のニッケルイオンの濃度に
与える影響を決定する。以下の結果が観察された：
実施する形式を用いて無電解ニッケルめっき浴を例証す
るものである。実施例１ Ａ．次亜リン酸ニッケルの製造 ＮｉＨ2ＰＯ2の飽和溶液が生成するまで室温で炭酸ニッ
ケルを次亜リン酸に溶解させる。分析によると上澄み液
は３５ｇ／リットルのニッケルを含んでいた。 Ｂ．メタンスルホン酸ニッケルの製造 炭酸ニッケルをメタンスルホン酸に溶解させて、室温で
メタンスルホン酸ニッケルの飽和溶液を作る。この溶液
は１３４ｇ／リットルのニッケルを含む。 Ｃ．比較溶液 以下において、ビーカーＢの内容物を、次亜リン酸ニッ
ケルの飽和溶液と次亜リン酸ニッケルの結晶を含むビー
カーＡの内容物と混合する。これらの内容物は混合され
て、混合の結果生じる溶液中のニッケルイオンの濃度に
与える影響を決定する。以下の結果が観察された：
【００２４】
【表１】 * メタンスルホン酸ニッケルの飽和溶液
【００２５】表から分かるように、メタンスルホン酸ニ
ッケルが溶液中に存在している場合には、溶液中のニッ
ケルイオン量が倍以上、約３５ｇ／Ｌから約８５ｇ／
Ｌ、になっていることが分かる。実施例Ｃ．５及びＣ．
６は、ＮａＭＳＡ（メタンスルホン酸ナトリウム）を添
加しても溶液中のニッケルイオン濃度には影響しないこ
とを示す。実施例Ｃ．７は、ＭＳＡ（メタンスルホン
酸）を添加するとＮｉ（Ｈ2ＰＯ2）2よりも溶解性であ
る塩を生成するため、より多量のニッケルを溶液中に持
ち込むことができることを示している。他の酸（塩酸、
硫酸、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）等）はＮｉ（Ｈ2ＰＯ2）2の
溶解性を増大させるので、これらは無電解ニッケル系に
は推奨できない。リン酸塩を除去するためにカルシウム
を加えた場合に、硫酸とリン酸は過剰のスラッジを形成
し沈殿を生じる。塩酸から生じる塩化物はコーティング
のひずみを増大させる。従ってアルキルスルホン酸のみ
が浴薬品と相容性があり、提案する回収方法と両立す
る。
ッケルが溶液中に存在している場合には、溶液中のニッ
ケルイオン量が倍以上、約３５ｇ／Ｌから約８５ｇ／
Ｌ、になっていることが分かる。実施例Ｃ．５及びＣ．
６は、ＮａＭＳＡ（メタンスルホン酸ナトリウム）を添
加しても溶液中のニッケルイオン濃度には影響しないこ
とを示す。実施例Ｃ．７は、ＭＳＡ（メタンスルホン
酸）を添加するとＮｉ（Ｈ2ＰＯ2）2よりも溶解性であ
る塩を生成するため、より多量のニッケルを溶液中に持
ち込むことができることを示している。他の酸（塩酸、
硫酸、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）等）はＮｉ（Ｈ2ＰＯ2）2の
溶解性を増大させるので、これらは無電解ニッケル系に
は推奨できない。リン酸塩を除去するためにカルシウム
を加えた場合に、硫酸とリン酸は過剰のスラッジを形成
し沈殿を生じる。塩酸から生じる塩化物はコーティング
のひずみを増大させる。従ってアルキルスルホン酸のみ
が浴薬品と相容性があり、提案する回収方法と両立す
る。
【００２６】実施例Ｃ．２〜Ｃ．４から、ニッケルイオ
ン濃度が７５グラム／リットル以上である補給及び補充
溶液を調合することが可能であることが分かる。自由酸
の量もほぼ同等であって金属塩の平衡状態に変化のない
ことに注目すべきである。このことは、Ｎｉ（Ｈ2Ｐ
Ｏ2）2溶液の溶解性が変化していないことを示してい
る。 Ｎｉ（ＭＳＡ）2：Ｎｉ（Ｈ2ＰＯ2）2溶液のこの生成方
法は決定的なものではなく、種々の方法で行うことが可
能であり、その選択は個人の好みによる。従ってＭＳＡ
とＨ3ＰＯ2を結合させてＮｉＣＯ3を添加してもよい。
この代わりに、米国特許第5,522,972号に記載の方法を
利用して、ＭＳＡとＨ3ＰＯ2を結合させてニッケル陽極
を電解的に溶解させてもよい。またこの代わりに、ＭＳ
ＡとＨ3 ＰＯ2を結合させて、酸化剤を使用して又は使用
せずに、ニッケル粉末を溶解させてもよい。
ン濃度が７５グラム／リットル以上である補給及び補充
溶液を調合することが可能であることが分かる。自由酸
の量もほぼ同等であって金属塩の平衡状態に変化のない
ことに注目すべきである。このことは、Ｎｉ（Ｈ2Ｐ
Ｏ2）2溶液の溶解性が変化していないことを示してい
る。 Ｎｉ（ＭＳＡ）2：Ｎｉ（Ｈ2ＰＯ2）2溶液のこの生成方
法は決定的なものではなく、種々の方法で行うことが可
能であり、その選択は個人の好みによる。従ってＭＳＡ
とＨ3ＰＯ2を結合させてＮｉＣＯ3を添加してもよい。
この代わりに、米国特許第5,522,972号に記載の方法を
利用して、ＭＳＡとＨ3ＰＯ2を結合させてニッケル陽極
を電解的に溶解させてもよい。またこの代わりに、ＭＳ
ＡとＨ3 ＰＯ2を結合させて、酸化剤を使用して又は使用
せずに、ニッケル粉末を溶解させてもよい。
【００２７】実施例２ 貯蔵溶液、補給溶液及び補充溶液の製造 Ａ．貯蔵メタンスルホン酸ニッケル−次亜リン酸ニッケ
ル ＮｉＣＯ3を１５０ｇ／リットル、Ｈ3ＰＯ2を１６０ｍ
ｌ／リットル及びＭＳＡを１８７ｍｌ混合して溶液を生
成し、これに下記の組成の溶液を得るのに十分なＣｄ
（ＯＥｓ）2及びチオ尿素を加える。 Ｎｉ+2 ７５ ｇ／リットル Ｈ2ＰＯ2 ８０ ｇ／リットル メタンスルホン酸塩 １３３ ｇ／リットル Ｃｄ（ＯＥｓ）2 ３１ ｐｐｍ チオ尿素 ２５ ｐｐｍ
ル ＮｉＣＯ3を１５０ｇ／リットル、Ｈ3ＰＯ2を１６０ｍ
ｌ／リットル及びＭＳＡを１８７ｍｌ混合して溶液を生
成し、これに下記の組成の溶液を得るのに十分なＣｄ
（ＯＥｓ）2及びチオ尿素を加える。 Ｎｉ+2 ７５ ｇ／リットル Ｈ2ＰＯ2 ８０ ｇ／リットル メタンスルホン酸塩 １３３ ｇ／リットル Ｃｄ（ＯＥｓ）2 ３１ ｐｐｍ チオ尿素 ２５ ｐｐｍ
【００２８】Ｂ．貯蔵キレート及び次亜リン酸塩溶液
（貯蔵補給溶液） 下記の組成物を作成した。 ＮａＨ2ＰＯ2 １３１ ｇ／リットル 乳酸 ２００ ｍｌ／リットル 酢酸 １００ ｍｌ／リットル プロピオン酸１５ ｍｌ／リットル グリシン ３５ ｇ／リットル 水酸化ナトリウム １２５ ｇ／リットル Ｐｂ（ＮＯ3）2 １０ ｐｐｍ
（貯蔵補給溶液） 下記の組成物を作成した。 ＮａＨ2ＰＯ2 １３１ ｇ／リットル 乳酸 ２００ ｍｌ／リットル 酢酸 １００ ｍｌ／リットル プロピオン酸１５ ｍｌ／リットル グリシン ３５ ｇ／リットル 水酸化ナトリウム １２５ ｇ／リットル Ｐｂ（ＮＯ3）2 １０ ｐｐｍ
【００２９】Ｃ．下記の組成の貯蔵補充次亜リン酸塩溶
液を作成した。 乳酸 ５０ ｍｌ／リットル 酢酸 ２５ ｍｌ／リットル プロピオン酸３５ ｍｌ／リットル グリシン １５ ｇ／リットル 水酸化ナトリウム ２０ ｇ／リットル アンモニア Ｐｂ（ＮＯ3）2 １２５ ｐｐｍ Ｃｄ（ＯＥｓ）2 １００ ｐｐｍ 無電解ニッケル浴を作成するために、十分な量の貯蔵メ
タンスルホン酸ニッケル−次亜リン酸ニッケル溶液と貯
蔵補給溶液を水に加え、貯蔵メタンスルホン酸ニッケル
−次亜リン酸ニッケル溶液を８容積％と貯蔵補給溶液を
１５容積％有する浴にする。無電解ニッケル浴に補充す
る間、各金属ターンオーバー（ＭＴＯ）ごとに十分な量
の貯蔵メタンスルホン酸ニッケル−次亜リンニッケル溶
液と貯蔵補充次亜リン酸塩溶液を加え、補充された浴が
それぞれを８容積％有する浴にする。
液を作成した。 乳酸 ５０ ｍｌ／リットル 酢酸 ２５ ｍｌ／リットル プロピオン酸３５ ｍｌ／リットル グリシン １５ ｇ／リットル 水酸化ナトリウム ２０ ｇ／リットル アンモニア Ｐｂ（ＮＯ3）2 １２５ ｐｐｍ Ｃｄ（ＯＥｓ）2 １００ ｐｐｍ 無電解ニッケル浴を作成するために、十分な量の貯蔵メ
タンスルホン酸ニッケル−次亜リン酸ニッケル溶液と貯
蔵補給溶液を水に加え、貯蔵メタンスルホン酸ニッケル
−次亜リン酸ニッケル溶液を８容積％と貯蔵補給溶液を
１５容積％有する浴にする。無電解ニッケル浴に補充す
る間、各金属ターンオーバー（ＭＴＯ）ごとに十分な量
の貯蔵メタンスルホン酸ニッケル−次亜リンニッケル溶
液と貯蔵補充次亜リン酸塩溶液を加え、補充された浴が
それぞれを８容積％有する浴にする。
【００３０】実施例３ メタンスルホン酸ニッケル：次亜リン酸ニッケル溶液を
用いためっき ８０ｍｌの貯蔵メタンスルホン酸ニッケル−次亜リンニ
ッケル溶液と１５０ｍｌの貯蔵補給溶液を１０００ｍｌ
に希釈して、補給無電解ニッケル溶液を作る。この溶液
のｐＨは４．７９であり、これを９０℃に加熱する。す
べてのメッキを１リットルのガラスビーカーの中で行っ
た。メッキする前に、鉄片を弱アルカリ洗剤で洗浄し、
続いて１０％塩酸溶液に室温で５秒間浸漬し活性化す
る。メッキの前後でこの鉄片の重量を測る。 鉄片１ メッキ前の重量 15.4597ｇ メッキ後の重量 17.4961ｇ 全析出重量 2.0364ｇ （金属ターンオーバーの約１／３に相当する。） 鉄片１を取出した後、２６ｍｌの貯蔵次亜リンニッケル
溶液と２７ｍｌの貯蔵次亜リン酸塩補充溶液をめっき溶
液に加えて、浴にニッケルを補充する。完全な金属ター
ンオーバーの後にニッケルの補充に要する量の１／３の
みを加える。温度は９０℃から８９℃に下がる。
用いためっき ８０ｍｌの貯蔵メタンスルホン酸ニッケル−次亜リンニ
ッケル溶液と１５０ｍｌの貯蔵補給溶液を１０００ｍｌ
に希釈して、補給無電解ニッケル溶液を作る。この溶液
のｐＨは４．７９であり、これを９０℃に加熱する。す
べてのメッキを１リットルのガラスビーカーの中で行っ
た。メッキする前に、鉄片を弱アルカリ洗剤で洗浄し、
続いて１０％塩酸溶液に室温で５秒間浸漬し活性化す
る。メッキの前後でこの鉄片の重量を測る。 鉄片１ メッキ前の重量 15.4597ｇ メッキ後の重量 17.4961ｇ 全析出重量 2.0364ｇ （金属ターンオーバーの約１／３に相当する。） 鉄片１を取出した後、２６ｍｌの貯蔵次亜リンニッケル
溶液と２７ｍｌの貯蔵次亜リン酸塩補充溶液をめっき溶
液に加えて、浴にニッケルを補充する。完全な金属ター
ンオーバーの後にニッケルの補充に要する量の１／３の
みを加える。温度は９０℃から８９℃に下がる。
【００３１】 鉄片２ メッキ前の重量 15.4718ｇ メッキ後の重量 18.1369ｇ 全析出重量 2.3951ｇ （金属ターンオーバーの約１／３に相当する。） 鉄片２を取出した後、２６ｍｌの貯蔵次亜リンニッケル
溶液と２６ｍｌの貯蔵次亜リン酸塩補充溶液をめっき溶
液に加えて、浴にニッケルを補充する。温度は９０℃の
ままである。 鉄片３ メッキ前の重量 15.2977ｇ メッキ後の重量 17.3476ｇ 全析出重量 2.0499ｇ （金属ターンオーバーの約１／３に相当する。） 鉄片３を取出した後、２６ｍｌの貯蔵次亜リンニッケル
溶液と２２６ｍｌの貯蔵次亜リン酸塩補充溶液をめっき
溶液に加えて、浴にニッケルを補充する。温度は９１℃
から９０℃に下がる。メッキの最後に溶液の容積は１０
００ｍｌから約１０５０ｍｌに増加した。
溶液と２６ｍｌの貯蔵次亜リン酸塩補充溶液をめっき溶
液に加えて、浴にニッケルを補充する。温度は９０℃の
ままである。 鉄片３ メッキ前の重量 15.2977ｇ メッキ後の重量 17.3476ｇ 全析出重量 2.0499ｇ （金属ターンオーバーの約１／３に相当する。） 鉄片３を取出した後、２６ｍｌの貯蔵次亜リンニッケル
溶液と２２６ｍｌの貯蔵次亜リン酸塩補充溶液をめっき
溶液に加えて、浴にニッケルを補充する。温度は９１℃
から９０℃に下がる。メッキの最後に溶液の容積は１０
００ｍｌから約１０５０ｍｌに増加した。
Claims (12)
- 【請求項１】 ニッケルカチオン及び次亜リン酸塩アニ
オンを含み、該ニッケルカチオンの濃度が３６ｇ／リッ
トル以上である水溶液。 - 【請求項２】 Ｎｉ（ＭＳＡ）2及びＮｉ（Ｈ2ＰＯ2）2
を含む水溶液。 - 【請求項３】 ニッケルカチオン及び次亜リン酸塩アニ
オンを含み、該ニッケルカチオンの濃度が３６ｇ／リッ
トル以上である、無電解ニッケル浴用補給及び補充溶
液。 - 【請求項４】 ニッケルカチオン、次亜リン酸塩アニオ
ン及びアルキルスルホン酸塩アニオンを含む無電解ニッ
ケル浴用補給又は補充溶液。 - 【請求項５】 前記アルキルスルホン酸塩アニオンが式 【化１】 (式中、ａ、ｂ及びｃはそれぞれ独立な１〜３の整数を
表わし、ｙは１〜３の整数を表わし、Ｒ″は水素又は酸
素、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素、ＣＦ3若しくは−Ｓ
Ｏ2ＯＨで置換されていてもよい低級アルキルを表わ
し、Ｒ及びＲ′はそれぞれ独立な水素、塩素、フッ素、
臭素、ヨウ素若しくはＣＦ3又は酸素、塩素、フッ素、
臭素、ヨウ素、ＣＦ3若しくは−ＳＯ2ＯＨで置換されて
いてもよい低級アルキルを表わし、ａ、ｂ、ｃ及びｙの
合計は４である。)で表わされるアルキルスルホン酸か
ら誘導される請求項４に記載の溶液。 - 【請求項６】 前記アルキルスルホン酸塩アニオンがア
ルキルモノスルホン酸又はアルキルポリスルホン酸から
誘導される請求項４に記載の溶液。 - 【請求項７】 前記アルキルスルホン酸がメタンスルホ
ン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、メタン
ジスルホン酸、モノクロロメタンジスルホン酸、ジクロ
ロメタンジスルホン酸、１，１−エタンジスルホン酸、
２−クロロ−１，１−エタンジスルホン酸、１，２−ジ
クロロ−１，１−エタンジスルホン酸、１，１−プロパ
ンジスルホン酸、３−クロロ−１，１−プロパンジスル
ホン酸、１，２−エチレンジスルホン酸又は１，３−プ
ロピレンジスルホン酸である請求項６に記載の溶液。 - 【請求項８】 前記アルキルスルホン酸がメタンスルホ
ン酸又はメタンジスルホン酸である請求項６に記載の溶
液。 - 【請求項９】 前記ニッケルカチオンがアルカリ金属又
はアルカリ土類金属と可溶な塩を形成するアニオンの可
溶な塩として加えられる請求項３に記載の溶液。 - 【請求項１０】 前記ニッケルの塩が次亜リン酸ニッケ
ル又はアルキルスルホン酸ニッケルである請求項９に記
載の溶液。 - 【請求項１１】 可溶なニッケル塩、次亜リン酸、アル
キルスルホン酸、可溶なアルカリ金属又はアルカリ土類
金属化合物から成る溶液であって、該アルカリ金属又は
アルカリ土類金属が不溶の亜リン酸塩を形成する溶液。 - 【請求項１２】 次亜リン酸ニッケル、アルキルスルホ
ン酸ニッケル及び次亜リン酸カルシウムから成る溶液。
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