JPS61117297A - スズ属金属めつき液 - 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】 産呈上９３里盆！ 本発明は、スズめっき、鉛めっき、スズ−鉛合金めっき
などのスズ属金属めっきを行うためのめっき液に関する
ものである。

迩迷Ω弦ぞ スズめっき、鉛めっき、スズ−鉛合金めっきなどのスズ
属金属めっきは、電気部品の端子やプリント配線基板の
ハンダ付は性を向上させるのに有効であるため、最近の
電子機器工業の発展とともに需要が増大しつつあるが、
それにともない、性能の向上に対する要求も強くなって
いる。従来、スズめっきには硫酸浴やアルカリ性スズ酸
浴が、またスズ−鉛合金めっきにはホウ７ツ化浴が、そ
れぞれ一般的に用いられていたが、近年はこれらに加え
て有機スルホン酸浴や有機カルボン酸浴の使用も公害防
止等の観点から検討され、一部実用化されたものもある
。

上記用途におけるスズ属金属めっきに対する一般的な要
求としては、光沢めっきおよび半光沢めっきのいずれに
おいても析出する結晶が微細で外観が均一であること、
部品の凹部にも確実にめっとがつきまわること、めっき
皮膜のハンダ付は性がすぐれていること、合金めっきに
あってはスズと鉛との析出比率が目標値どおりであり且
つ均一であること、などがある。これらの課題を解決す
るために従来提案または実施された手段は、光沢剤、ア
ルカンスルホン酸、アルカ７−ルスルホン酸、界面活性
剤、グルフン酸、グルフッラクトン等を助剤としてめっ
き液に添加する方法である（特開昭５７−２０３７８５
、同５９−６７３８７．特公昭５７４７１８８＋同５９
−１０９９７等）。これらの助剤はいずれもそれなりの
添加効果を奏するものであるが、一長一短あるものが多
く、また界面活性剤の添加がめつき液の泡立ちを招いて
操業性を悪くすることもあり、すべての点で満足で外る
めっき液をこれらの助剤の組合せによって実現すること
は困難であった。

発明が解　しうとする問題点 本発明の目的は、上述のような現状に鑑み、総合的にす
ぐれためっき品質を達成し得て揉業も容易なスズ属金属
めっぎ液を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明が提供する込ズ属金属めっき液は、下記の（イ）
〜（ニ）を必須の成分として含有するものである。

（伺　２価の水溶性スズ塩および水溶性鉛塩からなる群
から選ばれた１種以上のスズ属金属塩。

好ましくはアルカンスルホン酸塩またはアルカノールス
ルホン酸塩。濃度は金属イオンとして０．５〜４０ｇ／
ｆ！とすることが望ましい。スズ−鉛合金めっき液の場
合は、目標とする合金組成に合わせて液中の両金属イオ
ンの濃度比率を調筋する。

（ロ）　アルカンスルホン酸マたはアルカ／−ルスルボ
ン酸。

好ましい具体例としては、メタンスルホン酸、エタンス
ルホン酸、ヒドロキシェタンスルホン酸、ヒドロキシプ
ロパンスルホン酸などがある。これらはスズ属金属塩が
アルカンスルホン酸塩またはアルカ／−ルスルホン酸塩
である場合における線温の酸基と共通のものであっても
異なるものであってもよく、２種以上を併用してもよい
。濃度は約２０〜１８０ｇ／ｌとし、且つ、スズ、鉛等
の金属に対して１．５倍モル以上（金属塩を形成してい
るものを除く）を存在させることが望ましい。

（ハ）下記の一般式（ａ）〜（ｃ）のいずれかを有する
化合物からなる界面活性剤。

・・・・・・（ａ） （但しＲ１は−ＣＨ２ＣＨ２０−１Ｒ２は−ＣＨ２ＣＨ
２−ＣＨ２０−を表わし、ｍおよｌ／ｎは５〜４０の整
数である） 上記一般式（ａ）を有するエチレンシアミンポリオキシ
アルキレン付加物からなる界面活性剤の例としては、テ
トロニック７０２、テトロニック７０４（地竜化工業社
製品）などがある。

（Ｒｚ）ｍＨ Ｒ，Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・
・（ｂ）（Ｒ２）ｎＨ （但しＲ１は炭素原子数８〜１８のアルキル基、Ｒ２は
−ＣＨ２ＣＨ２０−または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−０−
を表わし、ｍおよび口は８〜３ｏの整数である） 上記一般式（ｂ）を有するポリオキシアルキレンアルキ
ルアミンからなる界面活性剤の例としては、ナイミーン
Ｓ−２１０、ナイミーンＳ−２２０、ナイミーンＦ−２
１５、ナイミーンＴ２−２３０（日本油脂社製品）など
がある。

Ｒ，ＣＮＨ（Ｒ２）ｎｓＯ３Ｎａ　　　　　　　　・・
−・−（ｃ）（但し部は炭素原子数８〜１８のアルキル
基、Ｒ２は−ＣＨ２ＣＨ２０−または−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ
Ｈ２−Ｏ−を表わし、ｍおよびｎは６〜２４の整数であ
る） 上記一般式（ｃ）を有する脂肪酸アミドエーテルサルフ
ェートからなる界面活性剤の例としては、ニラサンサン
アミドＣＦ−３（日本油脂社製品）などがある。

これらの界面活性剤は２種以上を併用してもよく、特に
一般式（、）のものを（ｂ）または（ｃ）のものと併用
すると効果が顕著である。使用効果は濃度０．５〜５０
ｇ／ｌ程度で現われるが、実用上は約２〜３０ｇ／ｌが
適当である。

（ニ）有機光沢剤。

めっき成用の光沢剤は多数あるが、本発明のめつき液に
特に好適なものの例には次のようなものかある：ベンズ
アルデヒド、Ｏ−クロルベンズアルデヒド、シンナムア
ルデヒドなどの芳香族アルデヒド類；ベンジリデンアセ
トンなどの芳香族ケトン類；アントラニル酸、ケイ皮酸
などの芳香族カルボン酸類；アントラニル酸とエピクロ
ルヒドリンとの反応物；ベータナフトール、千オ尿素、
シ゛エチルチオ尿素。

これらは通常０．０１〜１０ｇ／ｇの濃度で使用する。

発明の作用および効果 本発明のめっき液は、多数の界面活性剤の中から選ばれ
た特定の界面活性剤をアルカンスルホン酸またはアルカ
ノールスルホン酸および有機光沢剤と組合せて配合した
ことにより、外観、均一電着性、合金めっきにおける合
金組成の安定性、ハング付は性のいずれにおいても満足
できるめっきを可能にし、使用中の泡立ちも少ないとい
うすぐれたものである。

医簿倒 以下実施例および比較例を示して本発明を説明する。

実施例　ユ エタンスルホン酸スズ（Ｉ［＞　　　　　　　　　１０
　ｇ／ｌ！遊離エタンスルホン酸　　　　　　　　　１
００　〃ニッサンナイミーンＳ−２２０１０＃ ベンジリデンアセトン　　　　　　　　　　　０．１〃
のめつき液を調製し、陽極にスズ板を用い、ゆるやかに
撹拌しながら２０℃で５分間めっきを行なったところ、
陰極電流密度０．５〜ＩＯＡ／ｃ１ｍ２の範囲で、第１
表に示すような結果が得られた。

実施例　２ ヒドロキシェタンスルホン酸スズ（ＩＩ）　　　　３０
　ｇ／、Ｑ。

遊離ヒドロキシェタンスルホンｆｌｉ　　　　　１５０
＃ニッサンナイミーンＳ−２２０１５／／テトロニック
７０４　　　　　　　　　　　１０．１０−クロロベン
ズアルデヒド　　　　　　　　　０，２／／温度　　　
　　　　　２５℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　０．５−１０　Ａ
／ｄｍ２の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを行
い、第１表に示すような結果が得られた。

実施例　３ エタンスルホン酸スズ（ＩＩ）　　　　　　　　　２０
ｇ／ｌ遊離ヒドロキシェタンスルホン酸　　　　１２０
　〃ニラサンサンアミドＣＦ−３１００ テトロニツク７０２　　　　　　　　　　　　　５．。

アントラニル酸とエピクロルヒドリンとの反応生成物０
．１〃 温度　　　　　　　　２０°Ｃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　　　１〜？Ａ／ｄ
ｉ二の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを行い、
第１表に示すような結果が得られた。

比較例　１ メタンスルホン酸スズ（ＩＩ）　　　　　　　　１００
　ｇ／　Ｑ遊離メタンスルホン酸　　　　　　　　　１
５０　〃セチルジメチルベンジルアンモニウムヒドロキ
シド′５　〃 Ｎ−フ゛チリデンスルフ７ニル酸　　　　　　　　２　
〃温度　　　　　　　　３５℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　　　５〜４０Ａ／
ｄｍ”の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを行い
、第１表に示すような結果が得られた。

実施例　４ メタンスルホン酸鉛　　　　　　　　　　　　１５ｇ／
（１゜遊離メタンスルホン酸　　　　　　　　　１２０
　〃ニッサンサンアミドＣＦ−３１２〃 ０−クロロベンズアルデヒド　　　　　　　　　０．２
＃温度　　　　　　　　２０″Ｃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　０　、５−１０　
Ａ／ｄｍ”の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを
行い、第１表に示すような結果が得られた。

比較例　２ ２−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛　　　　２０ｇ／
ｌ遊離２−ヒドロキシプロ、パンスルホン酸　　１００
　〃ドデシルピコリニウムメタンスルホネート　　５　
〃Ｎ−（３−ヒドロキシブチリデン）−ｐ−スル７７ニ
ル酸１　〃 温度　　　　　　　　２５℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　　　１−１０　Ａ
／＋Ｊ＋＋＋”の条件で、実施例１と同様の操作でめっ
きを行い、第１表に示すような結果が得られた。

実施例　５ メタンスルホン酸スズ（ＩＩ）　　　　　　　　　１２
ｇ／ｌメタンスルホン酸鉛　　　　　　　　　　　　８
　〃遊離メタンスルホン酸　　　　　　　　　１２０　
　＃ニッサンナイミーンＴ２−２３０　　　　　　　１
０　　〃テトロニック７０２　　　　　　　　　　　　
　　Ｓ　　〃アントラニル酸とエピクロルヒドリンとの
反応物０．２〃 温度　　　　　　　　２０℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　０．５−１０　Ａ
／ｄｍ”の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを行
い、第１表に示すような結果が得られた。

実施例　６ ヒドロキシェタンスルホン酸スズ（ＩＩ）　　　　１８
ｇ／Ｅヒドロキシェタンスルホン酸鉛　　　　　　　２
　〃避難ヒドロキシェタンスルホン酸　　　　１００　
　＃ニッサンナイミーンＳ−２２０１５＃ テトロニック７０４　　　　　　　　　　　　　５／１
０−９０ルベンズアルデヒド　　　　　　　　　　０．
２〃温度　　　　　　　　２５℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　０．５〜ＩＯＡ／
ｄ１１＋”の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを
行い、第１表に示すような結果が得られた。

実施例　７ メタンスルホン酸スズ（ｎ）　　　　　　　　　２４ｇ
／ｌメタンスルホン酸鉛　　　　　　　　　　　１６　
〃遊離ｌタンスルホン酸　　　　　　　　　１００　〃
ニッサンサンアミｌ’ｃＦ−３２０、／テトロニック７
０２　　　　　　　　　　　　　５ｔｔジエチルチオ尿
素　　　　　　　　　　　　　０．１〃ケイ皮酸アルデ
ヒド　　　　　　　　　　　　　０．１〃温度　　　　
　　　　３０゛Ｃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　２〜１０　Ａ／ｄ
＋ｎ２の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを行い
、第１表に示すような結果が得られた。

実施例　８ メタンスルホン酸スズ（ＩＩ）　　　　　　　　　　９
ｇ／ｌメタンスルホン酸鉛　　　　　　　　　　　　６
　〃遊離メタンスルホン酸　　　　　　　　　１００　
〃二ノサンナイミーンＳ−２１０１０＃ テトロニック７０４　　　　　　　　　　　　　３　　
／１０−クロルベンズアルデヒド　　　　　　　　　０
．１／／温度　　　　　　　　２０°Ｃ 平均陰極電流密度　　　　　　　　　０．５〜１．ＯＡ
／ｄｍ”の条件でバレルめっきを行い、第１表に示すよ
うな結果が得られた。

比較例　３ ２−ヒドロキシプロパンスルホン酸スズ（ＩＩ）２０ｇ
／ｌ２−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛　　　　　　
１　〃遊離２−ヒドロキシプロパンスルホン酸　　　１
００　〃非イオン界面活性剤（スチレン化７エ／−ルの
酸化プロピレン付加物）　　　　　　　　　　　　５　
〃Ｎ−（３−ヒドロキシブチリデン）叩−スル７ァニル
酸０．３　〃 温度　　　　　　　　２５℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　　０．５〜５Ａ／
ｄ＋ｏ２の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを行
い、第１表に示すような結果が初られた。

比較例　４ メタンスルホン酸スズ（ｎ）　　　　　　　　　１８　
ｇ／　Ｑメタンンスルホンｆ９　　　　　　　　　　１
２＃遊離メタンズルホン酸　　　　　　　　　　１５０
　〃非イオン界面活性剤（ポリオキシエチレン／ニルフ
ェニルエーテル）　　　３　〃 サリチル酸フェニル　　　　　　　　　　　０．５　〃
温度　　　　　　　　２５℃ 陰極電流密度　　　　　　　　　　　Ｏ，Ｓ〜１０Ａ／
ｄ１１１２の条件で、実施例１と同様の操作でめっきを
行い、第１表に示すような結果が得られた。′ なお第１表に示した評価項目の判定基準は次のとおりで
あり、良好なものを○、普通のものをΔ、不良のものを
Ｘで示した。

めっき外観：電流密度０．５〜７Ａ／ｄ−におけるめっ
きの外観および緻密さ 均一電着性：ハルセルテストパネル上のＩＡ／ｄＩａ２
における膜厚と７Ａ／ｄｎ＋２における膜厚の比率が小
さいものを良とする。

合金比率の安定性：ハルセルテストパネル上のＩＡ／ｄ
Ｉ１１２におけるめっき皮膜および７Ａ／ｄｗ２におけ
る皮膜についてＳｎ／Ｐｂ比を求め、差の少ないものを
良とする。

ハング付は性二試料上にハングの小片をのせて２７０±
５°Ｃの熱板上に置き、ハング粒が溶は始めてから５秒
後までの拡がり面積が広く、しかもハング粒の周辺部が
平滑なものを良とする。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記（イ）〜（ニ）を必須の成分として含有する
   ことを特徴とするスズ属金属めっき液： （イ）２価の水溶性スズ塩および水溶性鉛塩からなる群
   から選ばれた１種以上のスズ属金属塩； （ロ）アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン
   酸；（ハ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ａ） （但しＲ＿１は−ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ−、Ｒ＿２は−Ｃ
   Ｈ＿２ＣＨ＿２−ＣＨ＿２Ｏ−を表わし、ｍおよびｎは
   ５〜４０の整数である） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ｂ） （但しＲ＿１は炭素原子数８〜１８のアルキル基、Ｒ＿
   ２は−ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ−または−ＣＨ＿２ＣＨ＿２
   ＣＨ＿２−Ｏ−を表わし、ｍおよびｎは８〜３０の整数
   である） または ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ｃ） （但しＲ＿１は炭素原子数８〜１８のアルキル基、Ｒ＿
   ２は−ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ−または−ＣＨ＿２ＣＨ＿２
   ＣＨ＿２−Ｏ−を表わし、ｍおよびｎは６〜２４の整数
   である） を有する化合物からなる界面活性剤； （ニ）有機光沢剤。
2. （２）スズ属金属塩の濃度が金属イオンとして０．５〜
   ４０ｇ／ｌの範囲内にある特許請求の範囲第１項記載の
   めっき液。
3. （３）アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン
   酸の濃度が２０〜１８０ｇ／ｌの範囲内にある特許請求
   の範囲第１項記載のめっき液。
4. （４）界面活性剤の濃度が０．５〜５０ｇ／ｌの範囲内
   にある特許請求の範囲第１項記載のめっき液。
5. （５）有機光沢剤の濃度が０．０１〜１０ｇ／ｌの範囲
   内にある特許請求の範囲第１項記載のめっき液。
6. （６）スズ属金属塩がアルカンスルホン酸塩またはアル
   カノールスルホン酸塩である特許請求の範囲第１項記載
   のめっき液。