JPS60141891A - 金―銅―亜鉛合金の析出方法 - Google Patents

金―銅―亜鉛合金の析出方法

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JPS60141891A
JPS60141891A JP59255881A JP25588184A JPS60141891A JP S60141891 A JPS60141891 A JP S60141891A JP 59255881 A JP59255881 A JP 59255881A JP 25588184 A JP25588184 A JP 25588184A JP S60141891 A JPS60141891 A JP S60141891A
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JP
Japan
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copper
zinc
gold
concentration
alloy
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JP59255881A
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English (en)
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クラウス、シユルツエ‐ベルゲ
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ERU PEE BEE HEMII GmbH
Original Assignee
ERU PEE BEE HEMII GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/62Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of gold

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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】 (本発明の技術分野) 本発明はアルカリ亜鉛キレート化合物としての亜鉛分と
アルカリ陽イオンを含有する金−銅一亜鉛電解質溶液か
ら、黄色乃至バラ色を呈し、塩化銅テストに耐性を示す
低カラツトの金−銅一亜鉛合金を析出させる方法に関す
るものである。
(従来技術〕 上述した構成の、そして上述の目的を達成するための金
−銅一亜鉛電解質溶液は、古くより種々のものが公知と
なっている(西独特許明細書748266号及び同国特
許公告公報1236897号)。このような従来技術で
は、カリウムイオンで処理して析出を行うが、析出物は
耐蝕性において十分でなく、ことに塩化銅テストに対し
耐性がない。事態はその後進展していない。塩化銅テス
トは公知の如く以下のようにして行われる。すなわち、
まず0uO1□の飽和水溶液を調製し、これを室温に保
持する。磨いた真鍮板、場合によりその光沢を高め、こ
れと共に良好な光反射をもたらすため、ことに例えば1
0μm厚さにニッケル鍍金した真鍮板の上に、十分な孔
隙密度を以て金−銅一亜鉛合金を2から3μmの厚さに
析出堆積させる。この真鍮板試験片を上記0uO12の
飽和溶液中に30乃至60秒間浸漬し、或はこれに0u
012飽和溶液を塗布する。反応時間経過後、試験片を
蒸溜水で洗浄し、できるだけ汚染のないように乾燥する
。この析出堆積した金−銅一亜鉛合金が、昼光下の注意
深い視覚的対比観察によりCuCl2溶液の反応帯域に
おいて全く黒変していないことが確認された場合には、
この塩化銅テストに対する良好な耐蝕性を示したことに
なる。合金が非耐蝕性であるときは、この変色はそれぞ
れの非耐蝕性の程度に応じて軽度の変色から黒変まで、
析出物の自然分解に関連1〜て変化する。
カリウムイオンの影響下に作用する公知の金−銅一亜鉛
電解質溶液を使用して製造される金−銅−亜鉛合金は、
耐蝕性の点において十分ではないので、最近の10年間
のうちにこれは金−銅一カドミウム電解質溶液にとって
代られた。実際上カリウムイオンの作用下に処理する(
西独特許明細書2251285号)限り、金−銅一カド
ミウムー分解質溶液において濃度に関する厳しい規制な
しに、カリウムイオンのほかにすでにナトリウムイオン
の使用が提案されている(西独特許明細5223378
3号〕。カドミウムは極めて有毒である。従って、最近
このような電解質溶液におけるカドミウムを亜鉛で代替
する提案がなされている(西独特許公告3020765
号)。ここでも再びカリウムイオンによる処理が行われ
ている。金属イオン封鎖のため、すなわち副生物の析出
を回避するためにキレート剤が追加的に5乃至20グ/
lの濃度で添加される。
これにより当然にアルカリ亜鉛キレート化合物も形成さ
れ得るはずである。この公知の金−銅一亜鉛電解質溶液
は耐蝕性において十分な析出物をもたらさない。
従ってこの分野の技術的課題は、耐蝕性に関する要件を
完全に満足させるような、すなわち塩化銅テストに対す
る耐性を示すような金−銅一亜鉛析出物を、とくに亜鉛
の析出及び合金組成を制御可能に電解的に分離すること
である。
(本発明の構成) この技術的課題は、アルカリ陽イオンとしてす 1トリ
ウムイオンを20 t / l < Na <溶解限度
の濃度で添加し、少くとも22/lの全濃度、少くとも
1o y / tの銅濃度、及び少くとも57/lの亜
鉛濃度で処理し、この場合のpH値を9から12の範囲
に、濃度を50°から75”Cの間に、キレート化剤濃
度を20 it’ / l以」二に調整し維持すること
を特徴とする本発明により解決され得る。本発明方法に
よれば、ナトリウムイオンのほかにカリウムイオンも夾
雑分として存在させ得る。このキレート化剤の濃度は、
その溶解限度までの間で選択される。亜鉛と使用される
キレート化剤とのモル割合ならびにこれ等の分子量に応
じて、30乃至3001/lの間で処理することが好ま
しい。金、銅及び亜鉛は電解質溶液中においてシアン化
ナトリウム金、シアン化ナトリウム銅及びナトリウム亜
鉛キレート化合物として存在し、この最後のものは5乃
至20010進法対数の安定度定数を有する。ここで安
定度定数とは、錯体金属イオンと溶液中の遊離金属イオ
ンとの割合を示す。電解質溶液中における遊離シアン化
物の存在下において作用し得るような亜鉛キレート化合
物を選択し使用すべきことは云うまでもない。本発明の
電解質溶液は、以 5− 下の調整条件を満足させる量割合において更に他のアル
カリ陽イオンを含有することができる。
(1) 20 f / l (Na +Li (溶解限
度(2)Of / l ≦Li <f4解限度(3)O
f/l≦K −4−NH,(0,1乃至30 f / 
7(但しKは単に夾雑分としてであって5f/lを超え
ない〕 (4) Ot / 1−NH4(濃いバラ色の析出物を
もたらすため) 但し、Na 、 Di 、K 及びNH,は電解質溶液
中における各陽イオンの濃度をf / lで゛表わした
ものであって、ナ) IJウムイオンの濃度が最少限度
を示すほかは、他のアルカリ陽イオンは零から種々の濃
度に変えられる。本発明の好ましい実施例によればす)
 IJウムイオンは玉揚の不等式において下限25 y
 / tの濃度を有する。本発明においてキレート化合
物は単に夾雑物の析出を阻止するための金属イオン封鎖
剤として役立つのみではない。
キレート化合物の濃度は、亜鉛析出物の割合を確実に調
整できるように上記下限を大巾に超えて選 6− 択されろ。従って、電解分離された金−銅一亜鉛合金中
における亜鉛分の割合は極めて簡単な方法で、しかも効
果的に調整されることができ、これは驚くべきことにそ
の他の電解浴ノくラメータ、例えば遊離シアン化ナトリ
ウム分量が変動しても分離された合金の著しく改善され
た色安定性をもたらす点に表われる。
本発明により分離されろ金−銅一亜鉛合金の」−分に満
足すべき耐蝕性は、金組成分濃度2乃至3y / tで
すでに達成される。またこれにより申し分のない装飾的
光沢をもたらされる。貴金属電解質に対する投資コスト
を考慮すれ(了、低し・定常的な全濃度が望ましい。し
かl〜ながら、この金組成分濃度なあえて更に高く、例
え&14tll力・ら82/l程度に設定することもで
きる。析出物の色は、金組成分濃度の増大にともなし・
、白色を帯びたものから7次第に濃黄色に変化する。金
の割合を高めるにつれて耐蝕性も増大する。この金属イ
オンの絶対濃度が分離生成合金の光沢の質に影響を及ぼ
すことはいうまでもない。電解質溶液(ま、約10r 
/ l Ou、 5 f / l Znより高い金属イ
オン濃度で更に好ましい結果をもたらす。ただし、塩析
を回避するためには余りに高い金属イオン濃度は避ける
べきである。陰極電流密度は種々に設定でき、例えばI
 A / am’程度とする。pH値は9乃至12とす
ることができるが、1o乃至11が好ましい。
このpH値が11を大巾に超えると亜鉛の析出が過大と
なる。処理温度は5o0乃至75°C1ことに600乃
至65°Cとすべきである。シアン化銅錯塩の安定性は
湿度を高くするに従って高められる。遊離シアン化物の
含量は制約なく自由に選択可能であるが、この遊離シア
ン化物含量が余り多くなると、分離された合金の色は多
少とも濃いバラ色となる。
CuCNの添加により、シアン化物の含量は急激に減少
させることができる。電解質溶液中の遊離シアン化物の
含量が余りに少量に過ぎると、析出合金の色は帯内黄色
となる。従って、電解質溶液中の遊離シアン化す) I
Jウムの含量は析出合金光沢の調整手段となり得る。合
金組成分の銅対亜鉛の金属イオン濃度の割合は3〜4:
1の範囲にあるのが好ましく・。ことに35 t / 
l Cuと10 !i’ / l Znの濃度がよい。
キレート化合物による亜鉛析出に対する影響は特に重要
である。本発明は更に驚くべき効果を奏する。すなわち
、関与する全部の金属の金属イオン濃度を他のすべての
析出パラメータのように同様に定常的にするときは、種
々の亜鉛キレート化合物の選択のみにより種々の合金光
沢がもたらされ得ることである。例えば亜鉛−NTA−
キレート化合物を使用した場合には、亜鉛−DTPA−
キレート化合物の場合よりも淡い黄色をもたらし、後者
は亜鉛−DTPA−キレート化合物よりも更に淡い黄色
をもたらす。このための基準は、各亜鉛キレート化合物
の種々の安定度定数である。従って、銅析出のために亜
鉛析出を抑制すること及びその逆が可能である。合金の
良好な耐蝕性及び塩化銅テスト耐性をもたらしつつ、良
好な装飾的光沢を附与するためには、遊離シアン化物含
量を種々に変えることが好ましい。これにより色調は特
別に変らない。
本発明は以下のようなキレート化剤を使用して−9= □実施することができる。すなわち、亜鉛キレート化合
物のための対数に値が室温において約5乃至6である、
3級アミノ基を有する一塩基性或は多塩基性の脂肪族ア
ミノカルボン酸、−塩基性或は多塩基性のヒドロキシホ
スホン酸及びアミノボスホン酸及びこれ等の塩であって
、具体的には例えばN、N−ジー(ヒドロキシエチル)
−グリシン(DHKG )、ニトリロトリ醋酸(NTA
 )、ビス−2=アミノエチルエーテルテトラ醋酸(E
GTA、 )、ヒドロキシエチルエチレンジアミノトリ
醋酸(HICDTA )、1.3−ジアミノプロパン−
2−オール−N、N、N’ 、N’−テトラ醋酸、エチ
レンジアミンテトラ醋酸(FliDTA ) 、ジエチ
レントリアミンペンタ醋酸(DTPA ) 、1.2−
ジアミノシクロヘキサン−テトラ醋酸(DOTA )、
1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、アミノ
トリメチレンボスホン酸、エチレンジアミンテトラメチ
ルボスボン酸が挙げられる。
上記にそれぞれ相当する亜鉛キレート化合物は、電解質
溶液中において遊離シアン化物の存在下に10− □安定である。
以下の実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例 以下の電解質に水を加える。
シアン化ナトリウム(Na(!N ) 82.Ofシア
ン化銅(0uCN ) 50.Of/酸化亜鉛I Zn
O) 12.5 y EDTA (010H16N208 ) 2゜、。2I
TAナトリウム塩(0+oHHN2Na40g ) (
約67%の遊離DKTA ) 60.Or ベンゼンスルホニル尿素(a6a、so□NHC!0N
H2) 20.Ofブチン−2−ジオール−1,4(0
,H,02) 20.Ofシアン化ナトリウム金(Na
Au(ON)2 ) 3.5 を燐酸のモノ−及びジエ
ステルとし1乃至2−の界面活′性剤 デ 上記EDTAはエチレンジアミン享トラ醋酸を示す。電
解質溶液のpH値は、必要に応じソータ液乃至炭酸水素
す) IJウムで10.5に調整する。処理湿度は65
°Cとした。陰極電流密度はIA/−1処理時間は10
分と1−だ。研磨しニッケル鍍金した真鍮用上に、光沢
のあるバラ色の金−銅一亜鉛合金が析出堆積した。この
合金の耐蝕性は前述の塩化銅テストにより満足すべきも
のであることが確認された。
以下の改変実施例、例えば炭酸す) IJウム、燐酸ナ
トリウム、ポリ燐酸ナトリウムのような導電塩の添加は
、結果に何の悪影響も及ぼさなかった。
この導電塩の添加量は臨界的なものではない。上述実施
例における1番目の光沢附与剤、ベンゼンスルホニル尿
素を、等量のナトリウム、ホダニド、尿素、ヒダントイ
ン、ビウレット、ベンジル尿素等で代替した改変実施例
についても同様であった。
これ等の添加量は特に臨界的なものではない。成る物質
が他の物質よりも高い電流密度範囲で光沢を更によくす
るという差違が生ずるに過ぎない。
上記実施例の2番目の光沢附与剤、ブチンジオールを等
量のペンチン−2−ジオ−/lz −1,4(C,H8
02) 。
で、或は−価のアセチレンアルコール、例えば1−ブチ
ン−3−オール(0,H60)で、或はオレフィンアル
コールとアセチレンアルコールの混合物で代替した改変
実施例についても同様であった。
多くのシアン化ナトリウム銅、例えばNa2 [Cu、
(ON) s )、Nas[0u(ON)4]或はNa
5(Ou(ON)7]の如きを使用することは公知であ
って、上記実施例中のNaCN添加量は若干変えること
ができる。
上述の実施例或は改変実施例の電解質組成物に炭酸カリ
ウム及び/或は炭酸アンモニウムを例えば10乃至50
 f / l追加添加し、その他の条件をそのままにし
た場合、0uO12テストにおいてこれ等陽イオン量の
増加分により析出合金の腐蝕に対する不安定性が増大し
、析出物の急速な完全な分解が生じた。上述した調整条
件を充足しない場合には非耐蝕性の析出物を生ずる。
上記実施例においてKDTAキレート化剤濃度の電解質
組成物中におけるモル割合を多くするときは、1:1錯
塩としてZn分10りに対し1nDTAキレート剤はわ
ずかに44.7 Fを必要とするに過ぎない。
13−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アルカリ亜鉛キレート化合物としての亜鉛分とアルカリ
    陽イオンを有する金−銅一亜鉛電解質溶液から、黄色乃
    至バラ色を呈し、塩化銅テスI・に耐性を示す低カラツ
    トの金−銅一亜鉛合金を析出させる方法において、アル
    カリ陽イオンとしてナトリウムイオンを20f/1(N
    a<溶解限度の濃度で添加し、少くとも2 f/lの全
    濃度、少くとも10り/lの銅濃度、及び少くとも57
    /lの亜鉛濃度で処理し、この場合のpH値を9から1
    2の範囲に、温度を50°から75°Cの間に、キレー
    ト化剤濃度を2(1t / を以上に調整し維持するこ
    とを特徴とする方法。
JP59255881A 1983-12-17 1984-12-05 金―銅―亜鉛合金の析出方法 Pending JPS60141891A (ja)

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IT (1) IT1177440B (ja)

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IE843234L (en) 1985-06-17
ES8600791A1 (es) 1985-11-01
GB8431765D0 (en) 1985-01-30
IT1177440B (it) 1987-08-26
FR2556745A1 (fr) 1985-06-21
IE56138B1 (en) 1991-04-24
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IT8424102A0 (it) 1984-12-17
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