JPH0576555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２価の錫イオン（Sn²⁺）を主成分
とする錫めつき液やはんだめつき液等の錫合金め
つき液、プラスチツクめつきのセンシタイジング
液、アルミニウムの電解着色液などのSn²⁺を主
成分とする表面処理液中に生じた４価の錫イオン
（Sn⁴⁺）をSn²⁺に還元して除去する方法に関す
る。

従来の技術及び発明が解決しようとする課題 従来より、錫めつき或いははんだめつき等の錫
合金めつきが種々の用途に使用されている。これ
ら錫めつきや錫合金めつきは、めつき液中の
Sn²⁺を金属錫に還元、析出することをめつき原
理とするもので、Sn²⁺をめつき金属源とするも
のである。しかし、錫めつき液或いは錫合金めつ
き液中のSn²⁺は空気酸化、電解酸化等により
Sn⁴⁺に酸化され、めつき液中にSn⁴⁺が生じ、こ
のSn⁴⁺は酸性溶液中にあつても過によつて除
去し難い白色コロイド状の水酸化物となつて蓄積
し、めつき液を白濁させる。この場合、上記のよ
うにSn⁴⁺は水酸化物となつて白色コロイド状沈
澱を生成するので、金属イオンに不純物としての
問題は少ないが、めつき液に沈澱物が共存するこ
とは好ましくなく、このためSn⁴⁺或いはその水
酸化物を除去することが要求される。

従来、このような水酸化物（水酸化第２錫）の
除去方法としては、上述したようにこの水酸化物
がコロイド状で、そのままでは過により除去し
難いので、凝集剤を添加して水酸化物を凝集沈降
させ、過する方法が採用されているが、この方
法は完全に水酸化物を除去し難く、また操作も比
較的面倒であり、更に溶液の種類によつては凝集
剤を添加するのが好ましくない場合がある上、水
酸化物を除去してもまた直ちにSn²⁺のSn⁴⁺への
酸化、水酸化物の生成が生じる問題があつた。

また、アルミニウムの電解着色液中のSn⁴⁺の
除去方法としては、イオン交換膜を用いて対極と
アルミニウム材を隔離して電解する方法も提案さ
れている（特開昭57−92199号）が、この方法は
装置が大がかりになる等の問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
Sn²⁺を主成分とする表面処理液中に不純物とし
て含まれるSn⁴⁺或いはその水酸化物を過等の
分離手段によるものではなく、Sn⁴⁺をSn²⁺に還
元することによりSn⁴⁺を除去し、更にはその水
酸化物沈殿を再溶解し、Sn²⁺に還元することに
より除去することができ、しかも設備費用も安価
であり、かつ操作も簡単な表面処理液中の４価の
錫イオンの除去方法を提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段及び作用 即ち、本発明は、上記目的を達成するため、２
価の錫イオンを主成分とする表面処理液中に不純
物として含まれる４価の錫イオンを除去する方法
であつて、この４価の錫イオンを含む表面処理液
中に錫金属又は錫合金もしくは合金化される金属
からなる可溶性金属と不活性金属とをそれぞれ浸
漬すると共に、上記可溶性金属と不活性電極とを
直接又は導体により接続して可溶性金属を負極、
不活性電極を正極とする電池を形成し、前記可溶
性金属を酸化溶解させると共に、上記表面処理液
中の４価の錫イオンを２価の錫イオンに還元する
ことを特徴とする表面処理液中の４価の錫イオン
の除去方法を提供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明に係る表面処理液中のSn⁴⁺の除去方法
は、Sn²⁺を主成分とする表面処理液中に含まれ
るSn⁴⁺不純物をSn²⁺に還元することによつて除
去するもので、このSn⁴⁺のSn²⁺への還元方法は、
第１〜３図に示したように、還元槽１内のSn⁴⁺
含有表面処理液２中に負極として錫金属又は錫合
金もしくは錫と合金化される金属からなる可溶性
金属３を浸漬し、正極として不活性電極４を浸漬
し、これらを導体５で接続して電池を形成したり
（第１図）、この場合絶縁被覆した導体５′をSn⁴⁺
含有表面処理液２中に浸漬した状態で用いて可溶
性金属３と不活性電極４とを接続し、電池を形成
したり（第２図）、或いは可溶性金属３と不活性
電極４とを直接接触して電池を形成するものであ
る（第３図）。

これにより下式のように負極の可溶性金属が金
属イオンに酸化され、Sn⁴⁺含有表面処理液中に
溶解すると共に、正極（不活性電極）において
Sn⁴⁺がSn²⁺に還元されるものである。

負極：Ｍ−ne→Mⁿ⁺ ……(1) 正極：Sn⁴⁺＋2e→Sn²⁺ ……(2) 全体：2M＋nSn⁴⁺→2Mⁿ⁺＋nSn²⁺ ……(3) （式中Ｍは可溶性金属を示す。） この場合、可溶性金属Ｍを錫とすると、下式の
ようにSn⁰（可溶性金属）がSn²⁺に酸化されると
共に、Sn⁴⁺がSn²⁺に還元される。

負極：Sn⁰−2e→Sn²⁺ ……（1′） 正極：Sn⁴⁺＋2e→Sn²⁺ ……（2′） 全体：Sn⁰＋Sn⁴⁺→2Sn²⁺ ……（3′） また、沈殿している４価の錫は、(4)式のような
平衡にあるので、Sn⁴⁺のSn²⁺への還元につれて
徐々に再溶解し、上記(3)式に従つてSn²⁺に還元
する。

Sn （OH）₄ 沈澱↓Sn （OH）₄ 溶解Sn⁴⁺＋4OH^-溶解 ……(4) ここで、本発明方法が適用される表面処理液と
しては、Sn²⁺を主成分とする錫メめつき液、は
んだめつき液等の錫合金めつき液、プラスチツク
めつきのセンシタイジング液、アルミニウムの電
解着色液などが挙げられる。

また、可溶性金属及び不活性電極は全体として
表面処理液内でSn⁴⁺をSn²⁺に還元できる組合せ
になるようにする（(3)式の反応が進むような組合
せにする）もので、負極として用いられる可溶性
金属の材質としては上述した通りであり、特に錫
めつき液の場合は錫金属、錫合金めつき液の場合
であれば錫金属や錫と合金化される金属、その金
属が好ましい。また、正極として用いられる不活
性電極としては、単に電子を渡すだけの電極とし
て作用するものが好ましく、特に限定されない
が、金、白金、鉛、チタン、ニオブ、タンタル、
ジルコニウム、ステンレススチール、炭素、黒
鉛、カーボンペースト、グラツシーカーボン、炭
素繊維などを有効に使用することができる。

この場合、負極と正極との表面積比は適宜選択
されるが、負極を１とした時に正極を１以上、特
に５以上の表面積比とすることが好ましい。

本発明方法は、以上のように表面処理液中に可
溶性金属及び不活性電極を浸漬し、電池を形成す
ればよく、その実施態様は特に制限されない。例
えば、錫めつき液や錫合金めつき液中のSn⁴⁺不
純物をSn²⁺に還元する場合は、めつき槽中で直
接電池を形成するようにしてもよいが、第４，５
図に示したようにめつき槽６とは別個に還元槽１
を配設し、これら両槽１，６間をめつき液送出管
７及びめつき液返送管８により接続し、返送管８
にポンプ９を介装して、めつき液（Sn⁴⁺含有液）
２をポプ９により両糟１，６間に循環させながら
Sn⁴⁺をSn²⁺に還元させつつめつきを行うように
することもできる。なお、図示していないが、め
つき糟中には陽極板等の必要なめつき設備が設置
される。

次に実施例を示し、本発明を具体的に説明する
が、本発明は下記の実施例に制限されるものでは
ない。

実施例 １ 建浴してから３週間経過した酸性錫めつき液を
第４図に示す如き装置のめつき糟に入れ、このめ
つき糟と還元糟との間を循環させた。この場合、
還元糟の負極の可溶性金属としては錫を使用し、
正極の不活性電極としては多孔性カーボン板を使
用し、これら両極を接続する導体（導線）に電流
計を介装して電流計のふれをチエツクした。

前記酸性錫めつき液の外観は全体に少し濁つて
おり、めつき糟底部に若干沈殿がある状態であつ
たが、上記の状態で一晩放置したところ、めつき
液は完全に透明な状態となつた。また、可溶性金
属（錫）と不活性電極（カーボン板）との電池形
成による初期電流値は約0.025A／であつたが、
一晩放置後は0.005A／であつた。

実施例 ２ ２週間の使用でかなり濁つた状態になつていた
硫酸第１錫を含むアルミニウムの電解着色液を使
用し、不活性電極としてチタン製ラス上に溶融白
金を付けたものを用いた以外は実施例１と同様な
実験を行つた。

その結果、一晩の放置により着色液はかなり透
明になつたが、若干の濁りがあつた。このため、
更に一晩放置したところ完全に透明になつた。ま
た、電池の初期電値は約0.02A／、二晩放置後
は0.005A／であつた。

実施例 ３ 実施例１と同様の建浴をしてから３週間経過し
た酸性錫めつき液を第５図に示す如き装置のめつ
き糟に入れ、このめつき糟と還元糟との間を循環
させた。この場合、還元糟の正極の不活性電極と
しては多孔性カーボン板にドリルで貫通孔を設け
たものを使用し、負極の可溶性金属として錫板に
ドリルで貫通孔を設けたものに塩化ビニル製のボ
ルトとナツトを使用して錫板とカーボン板が直接
に接触するようにそれぞれの貫通孔にボルトを挿
入し、ナツトで締めることで電池を形成した。

前記、酸性錫めつき液の外観は全体に少し濁つ
ており、めつき糟底部に若干沈殿があつたが、上
記の状態で一晩放置したところ、めつき液は完全
に透明な状態になつた。

従つて、以上の結果から、本発明法により表面
処理液中のSn⁴⁺による沈殿をSn⁴⁺をSn²⁺に還元
することで再溶解することができ、また常に
Sn⁴⁺をSn²⁺に還元することにより、Sn⁴⁺の蓄積
を防ぎ、沈殿の生成を防止できることが認められ
た。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば単に可溶
性金属と不活性電極とを表面処理液に浸漬し、電
池を形成するだけで不純物のSn⁴⁺が除去できる
ので設備費用が安価であり、非常に簡便に実施で
きるものである。しかも、本発明によれば過等
の分離手段を用いることなく、Sn⁴⁺による沈殿
を減少し、或いは除去し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はそれぞれ本発明の実施に用
いる装置の一例を示す概略図である。 １……還元槽、２……Sn⁴⁺含有表面処理液、
３……可溶性金属、４……不活性電極、５，５′
……導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２価の錫イオンを主成分とする表面処理液中
   に不純物として含まれる４価の錫イオンを除去す
   る方法であつて、この４価の錫イオンを含む表面
   処理液中に錫金属又は錫合金もしくは錫と合金化
   される金属からなる可溶性金属と不活性電極とを
   それぞれ浸漬すると共に、上記可溶性金属と不活
   性電極とを直接又は導体により接続して可溶性金
   属を負極、不活性電極を正極とする電池を形成
   し、前記可溶性金属を酸化溶解させると共に、上
   記表面処理液中の４価の錫イオンを２価の錫イオ
   ンに還元することを特徴とする表面処理液中の４
   価の錫イオンの除去方法。