JPS63259095A - ルテニウムめつき液 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ルテニ「クムの電気めっき液の組成に関する
ものでおる。

［従来の技術］ ルテニウムめっきは電気接点部おるいは耐摩耗性を必要
とする機械部品等の表面の被覆に有用であり、また、色
調と硬度の点から装飾品にも利用されている。

従来のルテニウムめっき法は、めっき液としてニトロシ
ル塩化ナトリウムを用いるもの、臭素酸溶液を用いるも
の、ルテニウム錯塩を用いるもの、塩化ルテニウムを用
いるもの、ざらには、硫酸ルテニウムを用いるもの等が
知られている。そして、主として白金めつきチタン板を
陽極とし、被めっき物を陰極として、これらを上記めっ
き液中に浸漬し通電することによって陰極に電解めっき
を施すものである。

［発明が解決しようとする問題点］ この従来のめっき方法の問題点は、めっき作業中に極め
て微細な粉状のルテニウム酸化物が生成し、これがめつ
き浴中に浮遊し、又は沈積するため、これが被めっき物
の表面に共着し、電着物の表面を粗にし、完全な平滑性
を必要とする電気接点等の要求を満足することができな
いことである。

これを改善する方法として、まず、めっき液に酸化防止
剤を添加することが知られている。

ところがこの方法では酸化防止剤の消耗とともに効力が
低下し、数回ないし数十回程度のめつき作業の後にはめ
っき液の更新を必要とする。

又、イオン交換膜を隔膜として用いて、電槽における陽
極室と陰ｔｉｔとを仕切ることにより、液中のルテニウ
ムイオンと陽極とが接触しないようにすることも行われ
ている。しかし、実操業では、イオン交換膜で完全にル
テニウムの透過および洩れを防止することはむずかしく
、陽極面での酸化物生成が起ることがあり、この酸化物
がイオン交換膜叩付着し、電流の流れを悪くしている。

又、イオン交換膜は薄い膜でおるため、治具の引っかけ
等によって傷付き易く、このため時々交換をする必要が
おる。

ざらに、めっきを継続すると、ルテニウム濃度は原液補
充によって維持されているにも拘らず、電着速度が低下
してくる。これは陰極でルテニウムの原子価が低下する
ことに起因していると考えられ、その対策として、めっ
き作業中にめっき液に極めて強力な空気吹き込みを行う
か、過酸化水素を連続して添加する等の酸化技術が提案
されているものの実現には困難がおり、又、酸化による
ルテニウムイオンの復元法としては、液の濃縮・乾個に
よる方法が採用されている。

しかし、実操業では乾個時の監視や乾個終点の把握のむ
ずかしさ、ざらには発生するＳＯｘガスの対策等に問題
がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点に鑑み、特にめっき液として硫酸ル
テニウムを用いた場合におけるルテニウムイオン原子価
の不安定を抑制し、めっき効率を向上せんとしてなされ
たもので、ｆ１２ルテニウムにスルファミン酸を添加し
てなることを特徴とするルテニウムめっき液である。

又、上記めっき液には発色剤を添加することによって発
色ルテニウム皮膜を形成することもできる。

本発明のめっき液におけるルテニウムの濃度は、通常の
貴金属めっき液で使用されている金属濃度、すなわち１
〜１０（１／１の範囲が、電流効率、めっき時間および
取扱い中の電着物の洗浄等によるルテニウムの損失（い
わゆる「汲出し」）の点から考えると好ましい。しかし
、待にこの濃度に限定されるものではない。

スルファミン酸は例えばスルファミン酸カリの如き塩で
添加する。このスルフ１ミン酸の濃度と沈澱発生との関
係についての試験をした。

ガラスビーカー（５００ｍｌ容量）に、硫酸ルテニウム
原液（Ｒｕ　１００ｇ／文）を１０ｍ１入れ、純水ｉ　
００ｍ　ｌで希釈後、スルファミン酸を加えて溶解する
。最後に純水で２００ｍ１に調整し試験液とした。

通電は０．２　Ａ／１０ｃｍ’・　０．２又で行い、通
電量と沈澱発生および液の変化状態を観察した。結果を
表１に示す。

表１ ０・・・変化なし △・・・液は黒色味を帯び不透明 Ｘ・・・液は黒色沈澱を生じる。

上記の試験結果から、スルファミン酸を１００ｇ／９．
以上の濃度でめっき液に添加すれば、）を澱発生を抑制
することが可能で、イオン交換膜を設置しなくても、め
っきを継続することができる。

つぎにスルファミン酸添加液にあけるめっき条件の影響
について試験をした。

（１）ＩＤＨの変化 硫酸ルテニウム原液２５ｍ１を、純水４００ｍ１に添加
後、スルファミン酸を５０ｇ溶解し、再度純水を加え５
００ｍ１としたＲｕ　５（］／４、スルファミン酸１０
０（１／　Ｍの液はｌ）　ｌ−１が０．１となる。＠酸
と苛性ソーダをもってｐＨを調整し、電＠速度との関係
を試験した。結果は表２に示すとおりで、Ｉ）Ｈによっ
て電着速度は余り左右されない。

表２ （２）電流密度の変化 めっき液は（１）　ｐＨの変化の項と同様に作製した。

電流密度と電着速度およびめっき外観について、めっき
液温度６０°Ｃにあける１−夕を表３に、同じ＜ａｏ’
ｃにおけるデータを表４に示す。

表３ 表４ 上記表から明らかなとおり、電流密度が低いと光沢不良
又は焼は気味のめつき面となるので、５Ａ／ｄｍ２以上
が必要となる。電着速度電流密度によって大きく変化す
るので作業効率から、電流密度は高い方が良い。

（３）液温の変化 めっき液は前記（１）と同様で作製した。電流密度２Ａ
／ｄｍ’でめっきした。液温と電着速度およびめっき外
観についての試験結果を表５に示す。

表５ 上記表から明らかなとおり、液温度は電着速度を速くす
るのに大きく寄与するので、めっき設備が許す高温とす
るのが良い。

［実施例］ 実力鈎例１ 表６に示すめっき液組成並びにめっき条件で白金被覆チ
タン材を陽極とし、金めつきをした素材を陰極としてル
テニウムめっきをした。比較のため従来の硫酸によって
ｐＨ＠調整しためつき液を用いためつきについても示し
た。

表６ 上記条件で、電着して減少したＲｕ分を補充しながらめ
っきを行った。めっき回数と電着量との関係を第１図に
示す。第１図から明らかなように本発明液を用いてめっ
きをする場合は、従来液を用いてめっきをする場合に比
して、めっき回数を重ねても電着量は安定している。

実施例２ 下記組成のめつき液を用意した。

［２ルテニウム（Ｒｕ分として）　　３ｇ１５１スルフ
アミン酸カリウム　　　１２０ｃ＋／　９フタル酸カリ
ウム　　　　　　　３ｇ／文上記組成のめつき液のｐＨ
１，３、液温度７０’Ｃとし、ロジウム被覆チタン材を
陽極とし、パラジウムめっき素材を陰極として、陰極電
流密度５Ａ／ｄｍ２、めっき時間２０分でめっきをした
。厚さ０．２μで黒色で光沢のあるＲｕめつき皮膜を得
た。

実施例３ めっき液の組成並びにめっき条件を下記のとおりとした
。

硫酸ルテニウム（Ｒｕ分として）３ｑ／交スルフアミン
酸ナトリウム　　１００ｇ／Ｍヂオ尿素　　　　　　　
　　　１．５ｇ／文１）ｌ−１０，１２ 液温度　　　　　　　　　　　　　５５°Ｃ陰極電流密
度　　　　　　　　５Ａ／ｄｍ　２めっき時間　　　　
　　　　　　　３０分厚さ０．３μで黒色の強い光沢の
あるＲｕめっき皮膜を得た。

［発明の効果］ 本発明はＤＨが２．８になっても沈澱を生じない安定な
めつき原液であるＷｔ酸ルテニウムに、スルファミン酸
を添加したことによって、陽極酸化、陰極還元によるル
テニウムの原子価の不安定を抑制し、金属化しない低原
子価ルテニウムの生成を防止し、安定したルテニウムめ
っき作業をすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はめつぎ回数と電着量との関係を本発明液と従来
液について試験した結果を示すグラフでおる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫酸ルテニウムにスルファミン酸を添加してなる
   ことを特徴とするルテニウムめっき液。
2. （２）発色剤を含有せしめた特許請求の範囲第（１）項
   記載のルテニウムめっき液。