JPS58171591A - アルミニウム電気渡金用電解質およびその使用法 - 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】 本発明はアルミニウムを電気的に析出させるための金属
有機電解液及びこの電解液の使用方法に関する。

アルミニウムｔ−電気的に析出させるには、金属有機電
解液、すなわちアルミニウム有機錯化合物（西ドイツ特
許第１０４７４５０号明細書参照）を使用することがで
きる。電気的にアルミニウム化することのできる多数の
化合物（例えばオニウム又はアルカリ錯化合物等）が昔
から知られている０しかし従来実際には尋ら、最適のも
のとして知られている錯塩ＮａＦ・２Ａｌ（Ｃ２Ｈ５）
、が使用されている（　”　Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ　
ｆｉ；ｒ　ａｎｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｕｎｄ　ａｌｌｇ
ｅｍｅｉｎｅ　Ｃｈｅｍｉｅ　”　、第２８３巻、１９
５６年、＠４１４頁〜第４２４頁参照）。

電解液塩としてＮ　ａ　ｐ　・２　Ａ　ｔ　（Ｃ２Ｈ５
）　３　　を有する電気めっき浴はこれを工業的に広く
また経済的に使用するＫは決定的な欠点、すなわち均一
電着性が著しく劣るという欠点を有している。この均一
電着性は水性クロム浴のそれと比較可能である（Ｇａ１
ｖａｎｏｔｅｃｈｎｉｋ　”第７３巻、１９８２年、第
２頁〜第８頁参照）。電気的にアルミニウム化する場合
この悪い均一電着性のために、台枠などの著しく異型性
の部品はその形状が許す場合には補助陽極を使用した場
合にのみ電着が可能となる。

しかしこの手段は工業的に極めて費用が嵩み、従って高
価な方法となる。更に均一電着性が劣ることから小形部
品のドラムアルミニウム化は実際的な意義を達成し得な
い、それというのもアルミニウム化された部品は層厚が
著しく不均一であり、臨界個所では殆んど電着が生じな
いからである◇本発明の目的は、良好な均一電着性を有
すると同時に高い導電率及び良好な可溶性を有しかつ市
場において容易に入手することのできる、アルミニウム
を電気的に析出するだめの金属有機電解液を得ることＫ
ある。

この目的は本発明によれば、下記の組成。

ＭｅＦ−（（ｍ−ｎ）ＡｉＥｔ　　−ｎＡ７Ｒ３）〔式
中Ｍｅ　ｌｄ　Ｋ　、　Ｒｈ又けｃｓｔ−表わし、Ｒａ
Ｈ又けｅｘＨ，ｘ＋１（ｘ＝１及び３〜８）を表わし、
この場合少なくとも２個のＲ基はアルキル基であり、ｍ
け１．３〜２．４を表わし、ｎは０．１−１．１を表ゎ
し、この場合ｍ　＞　２　ｎである〕を有する電解液に
よって達成される。

前記式中、“Ｍｅ″は金属であり、“Ｅｔ＠はエチル基
、すなわちＣ２Ｈ５を表わし、更に種々の金属が並存し
ていてもよい。

本発明による電解液の有利な実施態様は、特許請求の範
囲の実施態様項の対象であり、この場合次の組成の電解
液が特に有利である。

ＫＦ−（（ｍ’−ｎ’）Ａ／Ｅｔ　　−ｎ’ＡＩＲ’、
〕コノ％合ｍ’Ｒ１，８−２，２（％に２．０　）　テ
ｌ、ｎ′Ｈ０，２〜０．５（特に０．４）で４す、ｌ（
’　ＦｉＣＨ３又はＣ４１（、であり、基ＩＰはｎ又は
イソブチル基でろってよい。

本発ＱＥＨＣよる前記の式で表わされるアルミニウム有
機電解液は電気めっき技術上の観点で著しい進歩性を有
する。すなわちこの電解液は工業的に広く使用可能でか
つ経済的なアルミニウム化法の電解ＩＫ！ｌせられる要
件を、従来可能であったよりもけるかに高い基準で満た
している。本発明による電解液は良好な均一電着性を、
経済的なアルミニウム化で必要とされる導電率及び可溶
性並びに良好な市場入手性と共に有１．ている。この電
解液は電気めっき工業で重要なこれらの電解液特性を初
めて兼ね備えたものである。更に他の利点は、この電解
液がＮａＦ・２ｋｌ　（Ｃ２Ｈ５）ａに比して極めて僅
少な酸素及び水分反応性を有することである。

本発明による電解液は、アルミニウム有機錯化合物の組
成と電気めっき工業上の要求、例えば均一電着性、導電
率及び可溶性（室温で液状の、水吸収性が僅かな低粘度
芳香族炭化水嵩中への）との関係において得られた認Ｒ
Ｋ基づくものである〇この関係は従来知られてぃなかっ
た。

均一電着性に関しては金属イオンが決定的な要因であり
、これに対し４′！４＋率は金糾イオン並びにハロケ／
イオン、及びアルキル基の長さによって影響されること
が判明している。可溶性に関してはアルキル基及び金属
イオンが特にｌ費であることが実祉されている３、 詳述すれば次の通りである。電解液の均一１１ｔＪ性、
導電率及び工業的操作性ｔまアルカリ金属のイオン半径
が大きくなるすなど良好であるが、ノ・ロゲンイオンの
場合には反対の結果が生じる。高い導電率を得るために
はアルキル基は空間充填率がわすかで短鎖でなけれはな
らない１、良好な可溶性ｒ４ＤるたＫ）には小さな金属
イオンが大きな（のよりもより適している。

本発明による電解液？用いることにより、初めて工業的
にイψ用ｂ」能な製品が得られた。これｉｔ％に工業的
な操作性についてもいえる。すなわちこの電解液ｉｔ至
温でム■亀性であり、電気めっき工業上有利なＩＩＬ鱗
赦嫁緻帷匠で容易に搬送することができる。

本発明による電解液れ１１柘気めつき工業上有利な作業
艶聞で、均−電着性に髄してはカドミウム電無液に匹敵
するものである７、使ってカドミウム化の場合と同じ製
品パレットにアルミニウム化し得る可能性が初めて得ら
れた。これによって電気めつき工業上の前提が涌た濾ね
１．耐食被蝋剤としてのカドミウム勿アルミニウムによ
り置き代えることができる。

本発明による電解液は有利にＶｉ浴溶液形で使用される
。浴剤としては特に量温で液状の芳香族炭化水素、例え
ばドルオールを次の組成、すなわち浴剤１−１０モル、
有利には１〜５モル当り電解液塩１モルで使用すると有
利である。

次に本発明を実施例に基づき詳述する。

Ｉｍ電解液製造 機械的攪拌機、画工漏斗、温度計及び不活性ガス専管系
を偽えかつ２４寛率測定セル會廟するウィツトの攪拌容
器（容量３１）にドルオール約１１４０ｄ１に加え、こ
れに弗化カリウム１８３．５９をｋｍさせる３、この賎
瀾液に情拌下に順次トリエチルアルミニウム５７７２及
びトリインブチルアルミニウム２５０ｆを加える。その
際比尋寛率の上昇下にまた加熱下に電解液ＫＦ・（１，
６Ａｔ（ＣｚＨｓ）ｓ・ｏ、４　ＡＬ（ｉ−Ｃ，Ｈ，）
３）＋　ドルオール３４モルが無色の透明な液体として
生じる。反応終了後この電解液組成物Ｆｉ　１００℃で
２．２５８−国−１の導電率を示す。

同じ方法で他の組成を有する電解液を製造することもで
きる。同様にこのようにして原理的には浴剤を含まない
電解液を製造することもできる。

このためには、反応をそのＳ＊の電解液の融点以上で実
施することが必要である。

次表に一般式：　ＫＦ　・（（２−ｎ　）ＡｔＥ　ｔｌ
−ｎＡｔＲ３）・ドルオール３４モルから成る数株の電
解液におけ電気めっき実験に基づき、本発明による電解
液の良好な均−電束性を示す。電気めっき実験を実施す
るため、その側面にそれぞれＡｔ陽極板を設けた長方形
のガラス容器（２０ｍＸ　８ｃｍ×２０ｃｓｓ）の形の
１気めっきセルを使用した。アルミニウム１１ｆＰＩ４
液１よ空気及び水分に敏感であることから、電気めっき
セルＩ／Ｃ，龜度計用、導電′４６１１Ｉ定セル用、ガ
ス導管（セルに窒素ｔ−流すため）用、２個の攪拌機（
陽極の前方でセルの角部に対角線状に相対して存在する
）用のまたアルミニウム化すべき試験体′ｌｒ装入する
ための数個の孔を有する特殊な着を設けた。試験体とし
て規矩の大きさの鋼から成る直方形のアングル板を使用
した。均一を着性を確認するためアングル板上に析出し
たアルばニウ曲 ム層の厚さｔ層＃邸）定装＆を用いて副定した。

アルミニウム化の８１１にめっき処理で一般に行われる
ように各試験体を１処理、すなわち腐食し、脱脂した。

このため糸椿偉に固定された試験体をまず有機浴剤で予
め脱脂し、稀塩酸中に浸漬することによって腐食させた
。引続き試験体を隘極脱廂し、付着強＃Ｌを改良するた
め約ｌａｍの厚さの二ソケル層を施こした。水で洗浄し
、付着した水膜を除去（脱水剤を用いて筐た引続きドル
オール中に浸漬することにより）した後、トルメールで
湿った試験体を電気めっきセル、すなわちＩＩＬ解液層
液入し、これをＭ極として２個の陽極間に配置した（Ｍ
極面は２ａｍ′、陽極と陽極との間の間隔はそれぞれ約
１０傷）。

電気めつき＃−１ｌＯＯ℃の電解液温度でいわゆる伽Ｓ
％流（４Ｆｒ出１圧ｔｌＯＶ）で行なった。このためｌ
ｌ１ａ、験体を交互に陽極又は陽極化し、その際−極で
の析出時ｉｉ＋　ｋ、ｒぞれぞｆｌ　８０ｍｓ及び陽極
での析出時間はそれぞれ２（Ｉｍｓであった３、比較の
ため杢芙明による電解液の他に公知の電糎液ＮａＦ・２
ＡＬ（ＣｚＨｓ　）３　　並ひにそれぞれ市販のカドミ
ウム一層液（７アニド性）、亜鉛′山、層液（弱シアニ
ド性）及びニッケル′電解液（＠酸性）を準備した。そ
の際後者の３つの電解液では直流倉用いて電気めっきし
た。この場合法の結果が祷られた。標準作業幅−での電
気めっき（Ａｔ電解Ｑ　：　Ｉ　Ａ　／　ｄｍ２、Ｃ６
％Ｚｎ及びＮＩ電解液：２　Ａ　／　ｄｍ”　）でほと
んど同じ条件で公知のｘｍ液ノ場合（ＮａＦ’−２Ａｔ
（Ｃ，Ｈｓ）３・トルｔ−ル３．４モル）、均−ｔ＊性
は約１３チにすぎなかった。−力木発明による電解液（
ｋＦ・Ｃ１，６Ａｔ（ＣｚＨｓ）ａ・０．４Ａｔ（＋−
Ｃｎ）ｌｓｈ）・トル副−ル３４モル）は約３８％の均
−ｔ％性を有し、Ｆｔｔｉ３倍であった。

これに対しＺｎ電解液では約３０チ、Ｎｉ％′Ｉｓ液で
は約３３チ及びＣｄ亀鱗液では約４０％の均一１に漸性
を示した、 ′ｈＩＩＮノ代理人ｙｒ埋上冨村　鋤λ）陶崩手続補正
書（オ戎） 昭和（θ年号月７θ日 特許庁長官殿 １、事件の表示　　癖夕８汐δ−ぎＳ夕／ｉＧ件との関
係　　　　〆ＪＳ’４Ａｌ’Ａ　メ＼（１所　　　！・
イン、二Ｉｉ：　：’、’　！、！讃〈・シリ／・・ｉ
・ンーンｌｃ址な　し） 名称　　　シーメンス、アクノ・ン：′ｖルー・＼ブト
４、代理人〒１１２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　アルミニウムを電気的に析出させるための金属有
   機電解液において、該電解液が下記の組成： ＭｅＦ−（（ｍ−ｎ）ＡＪＥｔａ・ｎＡＩＲａ）〔式中
   Ｍｅはに、Ｒｂ又はＣｓを表わし、Ｒ＃′ｉＨ又はＣｘ
   Ｈ２ｘ＋１（Ｘ＝１及び３〜８）を表わし、この場合束
   なくとも２個のＲ基はアルキル基であり、ｍは１．３〜
   ２．４ｆ、表わし、ｎは０．１〜１．１を表わし、この
   場合ｍ＞２ｎである〕を有することを特徴とするアルミ
   ニウムを電気的に析出させるための電解液。 ２）前記一般式中ｘ　＝　１又は３又は４及び／又はｍ
   ＝１．８〜２．２及び／又はｎ　＝　０．２〜０．５で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電解
   液。 ３）電解液が下記の組成： ＫＦ＠　（（ｍ’　−ｎ’　）Ａ／Ｂ　ｔ３ｅ　ｎ’Ａ
   ７Ｒ′３）〔式中ｍ′は１．８〜２．２、有利には２．
   ０であり、ｎ′は０．２〜０．５、有利には０．４で１
   ）、Ｒ′はＣＨ，又は０４Ｈ，である〕を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電解液０４）　
   下記の組成： ＭｅＦ−（（ｍ−ｎ　）Ａ／Ｅｔ、−ｎＡＪＲ３）〔式
   中ＭｅＦｉＫ、Ｒｈ又はＣｓを表わし、ＲはＨ又はＣｘ
   Ｈ２ｘヤ、（ｘ＝１及び３〜８）を表わし、この場合束
   なくとも２個のＲ基はアルキル基であり、ｍは１．３〜
   ２．４を表わし、ｎは０．１〜１．１を表わし、この場
   合ｍ　＞　２　ｎである〕を有する電解液を、室温で液
   状の芳香族炭化水素、特にドルオール１〜１０モル、有
   利には１〜５モル中の溶液の形で使用することを特徴と
   するアルミニウムを電気的に析出させるための電解液の
   使用方法。