特開 2024-127782 無電解ニッケルめっき浴の再生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024127782

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】無電解ニッケルめっき浴の再生方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 18/31 20060101AFI20240912BHJP

   C23C 18/32 20060101ALI20240912BHJP

   C25D 21/16 20060101ALN20240912BHJP

【ＦＩ】

C23C18/31 Z

C23C18/32

C25D21/16 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024021957

(22)【出願日】2024-02-16

(31)【優先権主張番号】P 2023034535

(32)【優先日】2023-03-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】599141227

【氏名又は名称】学校法人関東学院

(74)【代理人】

【識別番号】100124327

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 勝博

(72)【発明者】

【氏名】田代 雄彦

(72)【発明者】

【氏名】本間 英夫

(72)【発明者】

【氏名】梅田 泰

【テーマコード（参考）】

4K022

【Ｆターム（参考）】

4K022BA14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本件発明は、亜鉛が溶存した無電解ニッケルめっき浴からより容易に亜鉛を除去し再生する方法の提供を目的とする。
【解決手段】この目的を解決するため、亜鉛が溶存する無電解ニッケルめっき浴の陽極として自溶性ニッケル電極を用い、陰極として銅電極、または鉄電極を用いて、低電解することにより陰極電極表面にニッケルと亜鉛とを共析させることにより容易に亜鉛除去を行うことを特徴とする無電解ニッケルめっき浴の再生方法を採用する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

亜鉛が溶存した無電解ニッケルめっき浴から亜鉛を除去し再生する方法であって、
亜鉛が溶存する無電解ニッケルめっき浴の陽極として自溶性ニッケル電極を用い、陰極として銅電極、または鉄電極を用いて、低電解することにより陰極電極表面にニッケルと亜鉛とを共析させることにより容易に亜鉛除去を行うことを特徴とする無電解ニッケルめっき浴の再生方法。

【請求項2】

前記低電解は、０．１Ａ／ｄｍ^２以上４．８Ａ／ｄｍ^２以下、０．５時間以上２０時間以下で行う請求項１に記載の無電解ニッケルめっき浴の再生方法。

【請求項3】

浴温度を１５℃以上３０℃以下で行う請求項１に記載の無電解ニッケルめっき浴の再生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件発明は、亜鉛が溶存した無電解ニッケルめっき浴から亜鉛を除去し再生する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

無電解ニッケルめっき処理は、複雑な形状の部品に対して均一な厚さのニッケルめっき皮膜を成膜することができるため、電子部品、精密機械部品などに対して利用されている。一般的に、無電解ニッケルめっき処理においては、めっき処理によって消耗した成分を定期的に補給しつつめっき処理が行われてきた。

【0003】

また、無電解ニッケルめっき浴は、連続して使用することで亜鉛がめっき液中に蓄積し、これが無電解ニッケルめっきの密着性、外観ムラに悪影響を及ぼす原因となっている。

【0004】

そのため、ジンケート処理を施した素材に無電解ニッケルめっきを行った場合、無電解ニッケルめっき浴に亜鉛が混入するが、めっき浴中の亜鉛が一定の濃度を超えると、析出速度が低下し、一定回数めっきを行った後に、無電解ニッケルめっき浴を廃棄し、新しい無電解ニッケルめっき浴に入れ替えている。

【0005】

そこで、特許文献１では、次亜リン酸水溶液を主成分とする無電解ニッケルめっき液を原液とした無電解めっき工程で副生した亜リン酸イオンを含む老化液を、陰イオン交換膜で区切られた電気透析槽に、交流電流を印加し、亜リン酸イオンを効率よく回収している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２－１０２３４８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本件発明は、無電解ニッケルめっき浴に溶存した亜鉛を、より容易に除去することができる無電解ニッケルめっき浴の再生方法を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題を解決するために、鋭意研究の結果、以下の発明に想到した。

【0009】

亜鉛が溶存した無電解ニッケルめっき浴から亜鉛を除去し再生する方法であって、
亜鉛が溶存する無電解ニッケルめっき浴の陽極として自溶性ニッケル電極を用い、陰極として銅電極、または鉄電極を用いて、低電解することにより陰極電極表面にニッケルと亜鉛とを共析させることにより容易に亜鉛除去を行うことを特徴とする無電解ニッケルめっき浴の再生方法。

【0010】

そして、前記低電解は、０．１Ａ／ｄｍ^２以上４．８Ａ／ｄｍ^２以下で、０．５時間以上２０時間以下で行うことが好ましく、１０時間以下がより好ましい。

【0011】

前記低電解は、浴温度を１５℃以上３０℃以下で行うことが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本件発明に係る無電解ニッケルめっき浴の再生方法は、整流器に接続した陽極と、被めっき材とを、無電解ニッケルめっき浴に浸漬し、低電解することにより、被めっき材表面にニッケルと亜鉛とを共析させることで、亜鉛除去を行うものである。かつ、従来よりも容易に亜鉛除去を行えることで、大幅なコスト削減、建浴負荷低減などを達成できる無電解ニッケルめっき浴の再生方法である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】装置の模式図を示した画像である。

【図2】実施例１の計測結果を示した画像である。

【図3】実施例２の計測結果を示した画像である。

【図4】実施例３の計測結果を示した画像である。

【図5】実施例４の計測結果を示した画像である。

【図6】実施例５の計測結果を示した画像である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本件発明に係る無電解ニッケルめっき浴から亜鉛をより容易に除去し再生する方法について説明する。

【0015】

本件発明では、亜鉛が溶存する無電解ニッケルめっき浴の陽極として自溶性ニッケル電極を用いる。陰極として被めっき材の素材は亜鉛の回収が可能であれば特に限定されない。無電解ニッケルめっき浴を低電解することにより陰極電極表面にニッケルと亜鉛とを共析させることにより亜鉛除去を行っている。陽極に自溶性ニッケルを用いることで、亜鉛とニッケルを共析させても、陽極からニッケルイオン供給があるため。めっき浴中のニッケル濃度を低下させることなく、亜鉛除去を行うことが可能となる。以下、実施形態について説明する。

【0016】

被めっき材として使用する素材は、特に限定は要さないが、銅または鉄を用いることが好ましい。これらは、前処理として酸活性を行い、余分な酸化膜を除去して用いることが好ましい。

【0017】

低電解は０．１Ａ／ｄｍ^２以上４．８Ａ／ｄｍ^２以下で行うのが好ましく、０．８Ａ／ｄｍ^２以上１．６Ａ／ｄｍ^２以下で行うのがより好ましい。０．１Ａ／ｄｍ^２未満であると、陰極電極表面にニッケルと亜鉛とを十分に共析させることができず、亜鉛除去が行えないため好ましくない。一方、４．８Ａ／ｄｍ^２を超えると、陽極の自溶性ニッケル電極表面にめっき浴成分が析出するため好ましくない。

【0018】

また、低電解を行う時間は、０．５時間以上２０時間以下で行うのが好ましい。０．５時間未満であると、陰極電極表面にニッケルと亜鉛を十分に共析させることができず、亜鉛除去が行えないため好ましくない。一方、２０時間を超えると、陽極の自溶性ニッケル電極表面にめっき浴成分が析出し、亜リン酸の濃度が増加するため好ましくない。また、無電解ニッケルめっき浴中の亜鉛濃度により通電時間を変化させるが１０時間以下で行うことがより好ましい。

【0019】

無電解ニッケルめっき浴の浴温度は、１５℃以上３０℃以下が好ましい。浴温度が１５℃未満の場合は亜鉛とニッケルとの共析反応が遅くなり好ましくない。一方、浴温度が３０℃を超えると、無電解反応が促進され、亜リン酸の濃度が増加するため好ましくない。

【0020】

以上説明した本件発明に係る実施の形態は、本件発明の一態様であり、陰極に用いる被めっき材は特に限定されないため、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、以下実施例を挙げて本件発明をより具体的に説明するが、本件発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【実施例0021】

実施例１は、被めっき材に銅を用いて、以下の工程１から２で行った。
工程１：前処理として銅電極を６５℃に加熱された１００ｇ／ＬのＮａＯＨ水溶液に２分 間、浸漬させた。次に、１０％の硫酸で酸活性を行った。
工程２：浴温度を２３℃として、クーロン量を一定で電解条件を０．５Ａで１０ｈ（０．８Ａ／ｄｍ^２）と、１．０Ａで５ｈ（１．６Ａ／ｄｍ^２）と、２．０Ａで２．５ｈ（３．１Ａ／ｄｍ^２）と、３．０Ａで１．６７ｈ（４．８Ａ／ｄｍ^２）とでそれぞれ通電し、低電解を行い、各電解条件におけるニッケルと、ビスマスと、亜鉛と、次亜リン酸と、亜リン酸との変化量を計測した。

【実施例0022】

実施例２は、工程１までは、実施例１と同様に行った。工程２は、クーロン量を一定での電解時間を変化させた。電解条件は、０．５Ａで３ｈ（０．８Ａ／ｄｍ^２）と、０．５Ａで２０ｈ（１．７Ａ／ｄｍ^２）と、１．０Ａで１．５ｈ（０．９Ａ／ｄｍ^２）と、１．０Ａで１０ｈ（１．６Ａ／ｄｍ^２）とでそれぞれ通電を行い、実施例１と同様に計測を行った。