JPS62238388A - 錫めつき浴用添加剤及び錫めつき方法 - 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】 本発明は錫めっき浴用添加剤及び錫めっき方法に関する
。

金属物質への錫めっきは、工業的電気錫めっき浴として
、電解液の種類により　〔１〕アルカリ法、〔２〕フエ
ロスタン法、〔３〕ハロゲン法に分類される。

これらのめっき法は特殊な例を除き、いずれも陽極に錫
陽極を用い、全屈物体を陰極として、直流電流を通電す
ることにより、浴中の錫イオンの補給は金属錫陽極の陽
極溶解によりめっきされている。

代表的電気錫めっき・フェロスタン法は、アルカリ法乙
こ比較して電力依存性、温度依存性等に優れ、ハロゲン
法に比較して錫の有効利用性等に優れた特徴を存し、電
気錫めっき法として工業的に有用なことは良く知られて
いる。フェロスタン法に用いられる成分は、（１）硫酸
、フェノールスルホン酸等の酸成分、（２）可溶性錫塩
成分、及び（３）有機光沢剤成分より構成され、酸成分
、可溶性錫塩成分はもとより有機光沢剤成分は均質で、
平滑性、光沢性が（（れ、かつ密着性の良好な錫めっき
を得るための必須成分である。有機光沢剤として、すで
に米国特許第２，４５７．１５２号に提案されているエ
トキシ化ナフトール〔１モルのナフトールと約３〜１５
モルのエチレンオキイドとを反応させて得られる〕、特
公昭５７−６０４３５号で提案されているエトキシ化ナ
フトールスルホン酸〔１モルのナフトールと６〜７モル
のエチレンオキシドを付加反応させ、さらにスルホン化
してアニオン界面活性剤として得られる〕は、フェロス
タン法における有機光沢剤として有用な成分ということ
ができる。

しかしながら、前記組成物は従来の錫めっき生産ライン
速度３００ｍ／分レヘルにおいて、優れためっき特性な
らびに操業上問題とはならない有機光沢剤に起因する発
泡レベルであったが、生産効率向上化で、例えば生産ラ
イン速度を３６０ｍ／分レベルに上げることによる、（
１）被めっき鋼板の振動、（２）基準単位の電気分解に
ともなうガス発生量の増加等を主因とする有機光沢剤に
起因する発泡が、操業上、許容量をオーバーする現象が
見られる。

例えば、前述の米国特許第２，４５７．１５２号に記載
されているエトキシ化ナフトールの実用に供し得るエチ
レンオキシド付加体は１モルのナフｌ−−ルに６〜８モ
ルのエチレンオキシドであり、６モル未満では溶解性に
劣り、８モル以上では低速でも発泡する。

また、特公昭５７−６０４３５号に記載されている５〜
７モルのエトキシ化ナフトールスルホン酸においても、
期待する生産ライン速度において発泡トラブルがみられ
る。

発泡による問題は、（１）高価なめつき液の持ち出しロ
ス、（２）さらには次工程浴への混入、（３）設備の腐
食、（４）排水への影響等があるため、均質で高速（３
６０ｍ／分〕生産においても、発泡トラブルのない、め
っき特性に対して、悪影響のない有機光沢剤が要求され
る。

本発明者等は、これらの問題点を解消すべく鋭意研究の
結果、本発明に到達したものである。即ち、本発明は、 （１）下記一般式で示される化合物からなる錫めつき浴
用添加剤、一般式、 ＣＩ＋３ 〔但し、一般式中、ｍは６〜８であり、ｎは０．５〜３
である。〕、および （２）硫酸あるいはフェノールスルホン酸を用いる酸性
用めっき浴に、温度２０〜７０℃で、少なくとも５Ａ／
ｄｒｒｆの電流密度で通電し、鉄系材料に錫を電気めっ
きする方法において、めっき浴へ下記一般式で示される
化合物を添加することを特徴とする錫めっき方法を提供
するものである。

一般式、 Ｈ３ コ 〔但し、一般式中、ｍは６〜８であり、ｎは０．５〜３
である。〕 上記一般式で示される化合物はαナフトール初期エチレ
ンオキシド、末端プロピレンオキシド付加型非イオン性
界面活性剤であり、エチレンオキシド６〜８モル、およ
びブビレンオキシド０．５〜３モル付加体であって、硫
酸あるいはフェノールスルホン酸を用いる酸性用めっき
浴に添加し、２０〜７０°Ｃ温度条件下、少なくとも５
　Ａ　／　ｄ　ｒＩ（の電流密度で、鉄系材料に錫を電
気めっきする場合に用いる錫めっき浴用添加剤である。

また、前記一般式中ｍが６未満である場合、錫めっき浴
に安定に分散または溶解しない。ｍが８を超えると低発
泡性効果を発揮しない。さらにｎが０．５未満である場
合、低発泡性効果を発揮することはできず、またｎが３
を超えると錫めっき浴に安定に分散または溶解しない。

本発明方法において、使用するめっき浴用添加剤は、電
気錫めっき法において、均質で平滑性、光沢性が優れ、
かつ密着性の良好な錫めっきを得るための有機光沢剤で
あって、生産性の向上にともなう生産ライン速度の上界
に対して発泡に起因するトラブルの発生しない、低発泡
性、有機光沢剤組成物であることを特徴とするものであ
る。

すなわち、硫酸またはフェノールスルホン酸を用いる酸
性錫めっき浴に添加し、優れた均質、分散、溶解性を保
持し、かつ高速錫めっきラインにおいても、優れた低発
泡性を発揮する。さらには均質で平滑性、光沢性、密着
性を発揮するものである。

以下本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ 表−１に示した錫めっき浴添加剤（１）〜（１４）につ
いて、下記試験方法に基づき試験を行った。その結果を
表−２に示した。

〔１〕発泡性比較テスト モデル錫めっき浴 硫酸第一錫　　　　　　　　　　　４５ｇ／βフェノー
ルスルホン酸〔硫酸換算）１５ｇ／Ｉ！添加剤　　　　
　　　　　　　　　Ｌｏｇ／Ａを調整し、１０Ｌｄネス
ラー管に５０戴採取する。

５０℃に６０分間保持後、１００回／３０秒間、激しく
震とう後、静置して発生した泡減数を静置直後、及び静
置３０秒後、測定し発泡性の比較を行った。

〔２〕溶解安定性比較テスト 前記〔１〕発泡性比較テストと同様の錫めっき浴モデル
を調整し、温度４０℃の条件下、６０分間保持した後、
溶解の状態を比較した。

◎；　極めて優れた溶解性を示す。

Ｏ：　良好な溶解性を示す。

Δ：　溶解性が劣り、実用に供し難い。

×：　極めて溶解性が劣り、実用に供し得ない。

（３）ハルセル比較テスト 鋼板テストピースをアルカリ脱脂剤にて電解脱脂し、水
洗後、硫酸にて表面調整し、再度水洗後、モデル錫めっ
きと同様のめっき浴を調整し、５０℃、ＤＣ３Ａの電流
下、４０秒間、ハルセルテストを行い、水洗後、被めっ
き鋼板下端２５鶴位の有効めっき中を測定した。

表−２により明らかなように、本発明は優れた低発泡性
、溶解安定性、めっき性を示すのに対して比較品は、下
記の通りであることが確認された。

阻６〔エチレンオキシド付加のみ〕 低発泡性に劣る。

患７〔プロピレンオキシド付加のみ〕 溶解安定性に劣る。

患８〔エチレンオキシド５モル付加体〕溶解安定性に劣
る。

患９〔エチレンオキシド９モル付加体〕低発泡性、めっ
き性に劣る。

患１０〔末端プロピレンオキシド付加体範囲外〕低発泡
性に劣る。

ｋｌｌ　（末端プロピレンオキシド付加体範囲外〕低発
泡性、めっき性、溶解安定性に劣る。

１１ｈ１２ＯＪ１期プロピレンオキシド付加体〕低発泡
性、溶解安定性に劣る。

患１３（初期プロピレンオキシド付加体〕低発泡性、め
っき性に劣る。

隘１４（アニオン化αナフトールエトキシレート〕低発
泡性に劣る。

実施例２ 表−１に示した錫めっき浴添加剤中の本発明添加剤（１
１（２１について実ラインにおいて、使用テストを実施
した。表−３には本発明の添加剤および従来の添加剤（
ＥＮＳＡ）を用いてめっきした時の条件を示した。なお
、実ラインテストに用いた原板は、アルミキルドタイプ
の熱間圧延された板厚２、　Ｏｖｒ＊のコイルを、冷間
圧延ラインにて０．２４　ｍ１ｌｌとした後、電解清浄
ラインにて脱脂を行い、バッチ焼鈍を行った後門質圧延
ラインにて約１．０％の延びを付与したものを準備した
。

−ト記県板を電気錫めっきラインにて錫めっきを行う前
段階として、濃度３〜７の苛性ソーダを主成分とした洗
剤中で板を陰極として電流密度１０Ａ　／　ｄ　ｒＫで
０．５秒電解処理を行い、次いで濃度５〜１０％の硫酸
中で、板を陰極として電流密度６゜５Ａ／ｄｍで０．５
秒電解処理を行った後、錫めっき部にて表−３に示した
本発明添加剤及び従来の添加剤を含んだめっき浴中にて
、３６０　ｍ／ｍｉｎのラインスピードで電流密度２５
Ａ／ａｍで０．５秒の断続電解を４回繰り返し、２．８
ｇ／ｍの錫めっきを施した。

その後、めっき後の板表面を水洗、乾燥し、抵抗加熱法
にて板表面にめっきした錫を熔融後、８０℃水中で冷却
し鏡面光沢とした後、重クロム酸ソーダ３０ｇ／６を主
成分とした浴中にて、板を陰極として電流密度７．５　
Ａ　／　ｄ　ｍで０．５秒電解処理を施し、錫めっき表
面に約５〜７　Ｎ／　ｍの酸化クロムを付与し、水洗、
乾燥後、板表面に静電塗油方式にて通常ブリキに用いら
れるＤＯ３を４〜５　ｍｇ　／　ｍ塗油を行った。

表−４に上述の条件でめっきを施した場合の、２泡発生
状況および錫めっき鋼板の表面特性を示した。

発泡状態の確認は上述の錫め、っきう・インにおける錫
めっき部の電解処理タンクにおいで、高速操業時発生ず
る泡の状態を肉眼観察を行い、発泡程度をゼＩ定した。

この結果、ラインテスト例−（１）、　（２）ともに発
泡の程度は従来の添加剤を用いた時に比較して、大幅な
改善が認められた。

発泡性の他にめっき添加剤を変更することにより変化が
予想されるブリキの表面特性である半Ｕ１性（半田上昇
値、半田強度値）および耐食性（ＡＴＣ値、ＩＳＶ値、
ＴＣＶ値、ＴＣ５値）について調査した結果、表−４よ
り明らかな通り、本発明における添加剤を使用しても、
表面特性には変化はなく、従来の添加剤を用いた時と同
程度の値が得られた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式で示される化合物からなる錫めっき浴
   用添加剤。 一般式、 Ｏ−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｍ−（ＣＨ＿２ＣＨＯ）
   −＿ｎＨ 〔但し、一般式中、ｍは６〜８であり、ｎは０．５〜３
   である。〕
2. （２）硫酸あるいはフェノールスルホン酸を用いる酸性
   錫めっき浴に、温度２０〜７０℃で、少なくとも５Ａ／
   ｄｍ＾２の電流密度で通電し、鉄系材料に錫を電気めっ
   きする方法において、めっき浴へ下記一般式で示される
   化合物を添加することを特徴とする錫めっき方法。 一般式、 Ｏ−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｍ−（ＣＨ＿２ＣＨＯ）
   −＿ｎＨ 〔但し、一般式中、ｍは６〜８であり、ｎは０．５〜３
   である。〕