JPS5836911A - ピロリン酸銅の製造方法 - Google Patents

ピロリン酸銅の製造方法

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JPS5836911A
JPS5836911A JP13208481A JP13208481A JPS5836911A JP S5836911 A JPS5836911 A JP S5836911A JP 13208481 A JP13208481 A JP 13208481A JP 13208481 A JP13208481 A JP 13208481A JP S5836911 A JPS5836911 A JP S5836911A
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acid
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Hideki Kato
秀樹 加藤
Hisakazu Kojima
小嶋 尚和
Masami Asai
浅井 昌美
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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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】 本発明はピロリン酸鋼の製造方法に関するものである。
ピロリン酸鋼は鋼メッキ浴に使われる各種の銅塩の中で
、もつとも均一電着性KIIれているので、電子機器用
のプリン)I回路板等のスルホールメツΦによく使われ
ている。ピロリン酸鋼の製造方法にはCwsHPO4の
加熱脱水縮会反応又は銅塩とビロリン酸アルカリとの複
分解反応の2方法がある。本発明は後者の複分解反応に
よるピロリン酸鋼の製造方法に関するものである。
従来複分解反応に使用される銅塩は、塩化鋼、硫酸鋼及
び硝酸鋼である。ビロリン酸アルカリは、ビロリン酸カ
リウム、ビロリン酸ナトリウムである。この複分解反応
で得られるピロリン酸鋼は、ピロリン酸鋼が水及び錯形
成をしない中性溶液に溶解度をもたないことから、調液
とピロリ/駿アルカリ液が接触すると同時に瞬時に反応
沈澱を生じ、非常に微細な粒子となり、分離工程及び乾
燥工程でのエネルギー負荷が太き(、しかも製品の取扱
い時に$1だちを生じ、必らずしも満足されるものでは
なかった。
本発明者等は、複分解反応時、生成するピロリン酸鋼が
わずかでも溶屡度をもつよう鋭意検討した結果、酸を含
有する銅塩水溶液に水酸化ナトリウムとビロリン酸アル
カリを添加し複分解反応を行なうことにより粒子−の大
きく、含水率の低く又見掛比重の大きいピロリン酸鋼の
結晶が得られることが判明し、本発明を完成した。本発
明は酸を含有する銅塩水溶液に水酸化ナトリウムとビロ
リン酸アルカリを添加し夜分解反応を行なうことを特徴
としているが、これに@濃度、複分解反応液のpH1複
分解時のCu/P!0?モル比、添加方法の層厚、反応
温度等の望ましい条件を組みあわせることができる。
本発明における複分解反応液の銅塩水溶液は塩化鋼、硫
酸鋼、硝酸鋼等のいずれでも良い。
複分解反応は(1)式で示される。
2CuXn−+M、PIO,−4 Cu、P、0.−3
H,OI’+m、In   (1)H,0 In : cz、 l 80a * (NOs )tM
 *  K g Na 本発明のピロリン酸鋼員造方法における各条件について
評JIKm羽する。
銅塩水溶液中の酸は特に限定されないが、弱酸例えば酢
酸は鋼と錯体を形成し反応を阻害する恐れがあるので、
塩酸、硫酸、硝酸等の強酸が望ましい。lla度は、α
021轟量/々未満では、十分満足な効果が得られず、
五〇I轟量/々を越えると粒子に対し、41に著しい悪
影響は与えないカミ工程のpHなコントロールする上で
、困難があり、又粒度な大きくし、含水率を低下させる
ことKよって得られるエネルギーの節約も、使用する酸
量及びアル々り量の増加によって相殺されるのであまり
得策ではない。
従って、酸濃度はα02〜五〇la量/qが望ましく、
α05〜2.5I轟量/〜がさらに望ましい。
銅塩水溶液中の銅濃度は、結晶成長にはより低いほうが
好ましいのは、いうまでもないが、あまり低いと工業的
に意味がなく、あま夕高いと得られるピロリン酸鋼が微
粒子となる。従って銅濃度は15〜10−が望ましく、
2.0〜8−がさらに望ましい。複分解反応液中のpH
は、2.5〜5.0が好ましく、五〇〜4.5かさらに
好ましい。pHが2.5未満になると複分解反応母液中
に残存する鋼量が増加し原単位を悪くする傾向がある。
pHが&0を越えると銅塩が水酸化鋼として沈澱析出す
るため、微細な結晶を混入せしめ、口過性を悪くするば
かりではなく、製品の品位も悪くなりがちである。複分
解反応0.95 液におけるCu/P、0.轟量比は1番ネ未満ではP、
0マ4−過剰となるため、過剰のP、0.  と生成す
るピロリン酸鋼が錯体を形成し、複分解反応液に溶解す
るので、銅属単位を悪くする傾向があり、又1.1を越
えると未反応の鋼量が多くなりがちなので、好ましくは
α95〜t1さらに好ましくはα98〜t07が良い。
反応時のpH′ik2.5〜5.0の望ましい範囲にコ
ントロールするために銅塩水溶液中の酸にみあう水酸化
ナトリウムを添加する必要がある。この場合一般的な水
酸化ナトリウムと水酸化カリウムが考えられるが水酸カ
リウムには粒径な大きくし、水分含有率を少なくすると
いった効果はない。
水酸化ナトリウムの添加量は銅塩水溶液中の酸に対し当
量前後ないしやや少な目であることが望ましいが、反応
の制御はpHを前記望ましい範11に維持するように行
なうのがよい。水酸化ナトリウムの添加方法は単独で複
分解液に添加しても、あるいはピロリン酸アルカリに共
存させても効果は変らない。しかし銅塩水溶液に添加す
る方法は粒子径が大きく、含水率が低く、見掛比重の大
きいピロリン酸鋼が得られず、好ましくない。複分解液
の反応温度は、低すぎると反応はすぐに進行せず、温度
を上昇させてはじめて多量の沈澱を生じ非常に微細な粒
子となり一過性を悪くし、高すぎると加熱によるエネル
ギーロスが大きく、得られるピロリン酸鋼の結晶形態が
変わる可能性もあるので30〜70℃が好ましく、40
〜60℃がさらに好ましい。
本複分解反応における銅塩水溶液とピロリン酸アルカリ
液の反応はCu / P、 0. 壱量比が095〜t
1に保たれるよう、また出来ればCu過剰で実施される
のが望ましい。本複分解反応は、回分式でも連続式でも
良いが、回分式の場合及び連続式の立上り反応は、反応
器にあらかじめ銅塩水溶液を仕込み、後からピロリン酸
アルカリを添加する方法は、大過剰のCo濃度中で反応
させることとなり粒子を微細なものとするので好ましく
ない。
本発明の望ましい実施態様を第1図により説明する。
まずpHメーター7、温度計8、および攪拌機9を備え
た反応器1に水または分離母液を仕込み50℃橿度に加
温する。次に塩酸等の酸を含有する塩化鋼溶液、水酸化
す) 9クム水溶液およびピロリン酸カリ溶液を各々の
供給管45゜および6よりCu/P、0.の当量比を1
前後に保ちつつ逐次または連続的に供給する。温度50
℃、pH55〜4.0程度、滞留時間2時間程度で連続
反応を実施する。反応液は反応液抜出管10より結晶母
液分離器(スラリ一槽)2へ連続的に抜き出す。結晶母
液分離器中の母液はオーバーフローにより母液受器5へ
抜き出す。得られた粗結晶は80℃、2時間程度乾燥す
ることKよりピロリン酸鋼の乾燥品が得られる。
本発明の目的が達成される理由は、反応時における原料
液間の酸度アルカリ度の差の効果と考えられ、系内(お
ける錯体形成およびピロリン酸イオンの平衡解離効果と
も推定される。
本発明によれば、粒径が大きべ、含水率が低くしかも見
掛比重の大きいピロリン酸鋼を比較的容易に得ることが
可能である。
以下実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的
に説明する。
各側において反応器は第1図の形式のものを採用した。
また各側における含水率、見掛比重および粒度分布測定
による重量5Ods径は次の方法に従った。
含水率(%):粗結晶を80℃で2時間乾燥した後の減
量を水分とし粗結晶に対する割合として求めた。
見掛比重(#/d):JISKt5225法により求め
た。
粒度分布測定(よる重量5〇−径(μ):ふるい分法に
より粒度分布を測定し、その50重量−における粒径と
した。
実施例1 1tの丸底ガラス容器に、水460Iを仕込み50℃に
加温する。
HC/α11g当1/ilf、  Cu  2.47 
S (Cu Cltとして5.211G)の塩化鋼溶液
及びNa0Ha22#当量/す、K4 P! Oy 1
2.4 %のピロリン酸カリ溶液を各々6001/br
、5001/hr (Cu /P、 O,当量比105
)の条件で、反応容器に上部より定量ポンプにより連続
的に添加し、滞留時間2hrの連続反応をpH五5〜4
.0、攪拌150 r、pom、、温度50℃で実施し
た。
反応生成物はガラス容器の中部につけである抜き出し管
より連続的に抜き出した。この抜を出し管の直径は生成
物が一定の速度で抜けるよう実験的に決めたものを用い
た。第1図における固液分離槽2のスラリーは2hr各
にグ7ナーロートを用い、アスピレータ−により、吸引
口遇し粗結晶と母液を分離した。得られた定常運転時の
粗結晶の含水率は248−1乾燥品の見掛比重はα89
517cd、粒度分布測定より得られた重量5〇−径は
102μとなった。
比較例1 実施例1のHC/%N暑OH員度をQ、O11当量/に
りとし、反応液のPHを5.0〜5.5とし、pnの調
整はピロリン酸カリウム溶液の添加速度で調整し、その
他の条件は実施例1と同等として反応させた。得られた
定常運転時の粗結晶の含水率、乾燥後の見掛比重及び重
量5〇−径は、各々4五6−1α4021/d、70μ
となった。
実施例2 実施例1の塩化鋼溶液のHC1濃度をtoy当量/9.
Cuを4.94 ’Ik (CuC1,として1α4%
)とし、ピロリン酸カリウ台溶液のに4PtO,濃度を
24.81、NaOH濃度を2.0I当VKPとしてそ
の他の条件を実施例1と同一として反応を実施した。
定常運転時の粗結晶の含水率、乾燥後の見掛比重、重量
so囁iは各に27.2%、L8951/d、102μ
となった。
比較例2 実施例2のHC1濃度αOl当量/lip、NaOH濃
度を[LO11当量/時としてその他を実施例2と同一
条件として反応させた。得られた定常運転状態の粗結晶
の含水率、乾燥後の見掛比重、重量so1gは各44(
119に、[L5詔2μとなった。
実施例3 実施例1の塩化鋼溶液の代りに、硫酸濃度α51当量/
細の硫酸鋼&22嘔(Cuとして2.4711)溶液を
使用し、ピロリン酸カリウム溶液の代りに1水酸化ナト
リウム11当量/qのどロリン酸ナトリウム1ao91
IIlll液を使用しその他の条件は実施例1と同一と
して連続反応をおこなわせた。定常運転状態の粗結晶の
含水比較例3 *施例3の硫酸鋼溶液のH,804濃度をα01当量/
q、ピロリン酸ナトリウム溶液の水酸化ナトリウム一度
をαop6量/qとし、その他の条件を実施例5の条件
と同一とし反応を実施した。定常運転状態の粗結晶の含
水率、乾燥後の見掛比重、重量5o−径は、各々5五5
哄、α6251/ld、95μとなった。
実施例4 実施例5の硫酸酸性−硫酸鋼溶液のかわりK(AL 硝酸α1g当量/今の硝酸鋼部ン(Nos)、 7.5
1% (Cuとして2.4711り溶液を使用し、ピロ
リン酸ナトリウム溶液中の水酸化ナトリウム濃度をα2
I当量/Klとし、その他の条件を実施例3と同一とし
て反応を実施した。
定常運転条件下で得られた粗結晶の含水率、乾燥後の見
掛比重、重量50嘔径は各々27.7−1Q、8541
/d、101μとなった。
比較例4 実施例6のピロリン酸ナトリウム溶液を水−7カリウム
α2II当量/Kvピロリン酸カリウム12.4嗟Kか
え、1)H5,0〜5.5でその他の条件を実施例5と
同一として反応をおこなわせた。
この場合pHの調整はピロリン酸カリウム溶液の添加速
度で調整した。
定常運転状態の粗結晶の含水率、乾燥後の見掛比重、重
量5〇−粒径は各々57.6憾、α5741/cd、8
5jIになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用する製造装置の一例を示す概略図
である。 1−−−−・・・・反応器 2・・・・・・・・結晶母液分離器(スラリ一槽)5−
−−−−−−母液受器 7・・・・・・−・ pHメーター 8・・・・・・・・温度針 10・・・・・・・・反応液抜出管 特許出原人 東亜金成化学工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 酸を含有する銅塩水溶液に水酸化す)9り解 ムとピロリン酸アルカリを添加し複分做反応を行なうこ
    とを41黴とするピロリン酸鋼の製造方法。
JP13208481A 1981-08-25 1981-08-25 ピロリン酸銅の製造方法 Expired JPS5933530B2 (ja)

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