JPS62257000A - 卑金属基材からの金属コ−テイングの選択的電解剥離 - 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、銅、亜鉛及びその合金のような金属基材から
の金属コーティングの剥離に関し、特には電解液として
約４５〜７０重量％濃度のＣｌ−４のアンカンスルホン
醐水溶液を使用しての電解プロセスにおいて金属コーテ
ィング（即ちニッケル、クロム、錫、鉛、錫／鉛合金、
コバルト、カドよラム或いはアルミニウム）の剥離に関
する。

従来技術とその問題点 銅、亜鉛及びそれらの合金のような金属基材からの金属
コーティングの除去は、通常的なプロセス段階として或
いは補修操作としていずれでも、金属仕上げ処理におけ
る一般的操作である。例えば、印刷回路板製作において
、貴金属のめつき前にソルダーレジストの除去が標準的
過程として必要とされる。配管（水道管）用具の製造に
おいて、欠陥のある電気めっきニッケル及びクロムコー
ティングを剥離しそして取替える必要がある。両方の場
合、剥離プロセスはコーティングのみを除去しそして次
のプロセス段階に即ぐに供しうるよう基材をそのまま無
傷で残すことが所望される。除去操作は、通常強き溶液
中での化学的浸漬によるか或いは電解剥離によるかいず
れかで達成されりる〇 化学的浸漬において、加工物はコーティングを除去しそ
して基材金！ｓ４を腐食のない状態で残すよう真鯛され
た溶液中に金属コーティングが完全に除去されるまで浸
漬される。上記よシはるかに処理時間の速い電解剥離に
おいては、加工物は電解浴中陽極として働く。金属コー
ティングを除去する為直流電圧が印加される。金属コー
ティングは通常加工物の表面全体にわたって厚さにおい
て一様でないから、表面の様々の部位からコーティング
を除去するのに様々の時間を要する。基材の成る部分は
他の部分よ少早く電解環境に曝され従ってその早期露出
部分は基材金属が剥離溶液に不活性でないなら侵食され
る傾向がある。そうした所望されざる腐食を防止する為
に、抑制剤を添加するのが通例である。抑制剤の作用は
電解液中への基材金属の溶解を防止することである。抑
制剤の添加は、剥離プロセスの複雑さを増しそして適正
な浴組成を維持する為に複雑な手順をもたらしやすい。

多くの抑制剤が毒性を有しているために、廃棄処分がし
ばしば間層となる。毒性である、一般に使用される抑制
剤の例は、チオ尿素及びクロム酸である。通常、使用さ
れる閏＆Ｉ液はきわめて特定的であ）、特定の基材から
成る槻類の金属コーティングのみしか剥離しないよう作
用する。適正でない剥離液が使用されるなら、剥離が起
らないか或いは基材が腐食によシ損傷されてしまう。

従って、多様の基材から幾つかの異った金属全剥離する
為の汎用的な方法がきわめて所望される。

工業的に重要であるが、反面侵食されやすい、銅、亜鉛
及びそれらの合金のような卑金属基材からニッケル、ク
ロム、錫、鉛及び錫／鉛合金のような金属コーティング
を剥離して清浄な基材表面を与えることは、これまで達
成困難であった。一般に、基材表面を被覆しそして保護
する為に添加剤が剥離液中に倉入される。これら添加剤
はその後、次の処理或いは再仕上げの為に必要とされる
清浄な腐食のない基材表面を提供する為には除去されね
ばならない。これは追加処理段ｉｔ付加することを必要
としそしてコスト増を招く。

発明の概要 以上の問題点に鑑み、本発明は、祭及びその合金並びに
亜鉛及びその合金から選択される卑金属基材から、ニッ
ケル、クロム、錫、鉛、錫／鉛合金、コバルト、カドミ
ウム、アルミニウム或いはその混合物から選択される金
属コーティングの選択的電解剥離方法であって、前記コ
ーティング付き卑金属基材を１〜４炭素数のアルカンス
ルホン酸の、約４５〜７０ｆｉ量％濃度の水性電解液中
に浸漬し、該コーティング付き卑金属基材ヲ腸極として
そして電導性材料を陰極とし、該陽極と陰極との間に電
解液を通して直流電圧を、陽極における金属コーティン
グが完全に剥離されて卑金属基材を露出状態で残す時に
生ずる電流零状態に電流が減ずるまで印加することから
成る選択的電解剥離方法を提供する。

発明の具体的説明 本発明は、プリント回路板或いは配管用具（ｐｌｕｍｂ
ｌｎｇ　　ｆｌｘｔｕｒａ　）のような金属コーティン
グ付き卑金属基材から金属コーティングを除去する為の
湿式冶金プロセスである。本プロセスは、電解液として
１〜４個の炭素鎖長を有するアルカンスルホン酸の水溶
液全使用する。

こうしたスルホン市の例としてはたとえばメタンスルホ
ン酸、エタンスルホン酸、フロパンスルホン酸、イソプ
ロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸及びイソブタンス
ルホン酸が挙げられる。好ましいスルホンＱは・その入
手性、低分子量、水に対する高い溶解度、及びその金属
塩の高い水溶解度によシ、メタンスルホンＩＩ（ＭＳＡ
）である。

アルカンスルホン酸は、電解液のｆａｍに基いて約４５
％から約７０％までの濃度で使用される。好ましくは、
アルカンスルホン酸は約５０〜６５％の濃度において電
解液として使用される。

まったく予想外にも、銅或いは亜鉛のような活性金属が
、上記指定範囲でアルカンスルホン酸を含有する電解液
として使用される時、該酸に対して比較的不活性である
ことが見出された。換言すれば、これら金属からコーテ
ィングが完全に除去される時、アルカンスルホン酸溶液
はこれら金属を認めうる程に溶解（或いは侵食）しない
。電流は迅やかに零に減少する。くわしく調べると、薄
い絶縁皮膜層がこれら露呈金属表面上に認められる。露
呈した卑金属基材片を水洗して絶縁皮膜を除去しそして
再度同様の電解反応を施す時、電流は再度はぼ一瞬のう
ちに零に減じる。

電解糸に印加される起電力は約１〜２０Ｖの範囲の直流
（ｄａ）［圧であシ、陽極における金属コーティングを
電解液中に溶解せしめる。溶解金属は陰極上に（必ずし
もでないが）析着することもある０本プロセスにおける
最大電流効率の為の１＆適電圧は、電解液としてメタン
スルホン酸水溶液の使用でもって約１〜２０Ｖの範囲を
とる。

本発明の為の陽極は、クロム、ニッケル、錫、鉛、錫／
鉛合金、コバルト、カドミウム或いはアルミニウムのよ
うな金りでコーティングされた、銅及びその合金並びに
亜鉛及びその合金から成る卑金属基材である。多くの電
気めっきＭ業製品は、銅、亜鉛或いは黄銅基金属或いは
銅で被覆された他の金属やプラスチックを基材としてい
るから、本発明は、通常の作製工穆用に或いは補修作業
としていずれでも剥離用途用に殊に有用である。

本発明を有益に適用しうる産業は、印刷回路板、配管（
給排水系）用具及び電気めっきプラスチック、殊に自動
車部品の製造である。印刷回路板に対しては、本発明は
、印刷回路から半田を剥離するのに理想的方＠を提供す
る。剥離は迅速にして効率的であシ、所望されざる半田
は２分以内に剥離されうる。陰極上に折着した剥離金属
は回収可能である。配管（水道管）用具製造においては
、部品が再処理されそして再仕上げされうるようクロム
及び／或いはニッケルコーティングを除去することが時
々必要とされる。本発明方法は、真鍮或いは亜鉛グイキ
ャスト品を損傷することなくコーティングを迅速に且つ
効果的に除去しうる。電気めっき自動車部品は一般に銅
アンダーコートを備えている。欠陥のある部品は通常、
プラスチックベースを損傷することなくコーティングを
除去する適当な方法がないために廃棄されている。しか
し、本発明の適用でもって、クロム及びニッケルめっき
は剥離できそして鋼アンダーコートはそのまま残される
。これは、有価なプラスチック部品を節減するのみなら
ず、面倒な被覆プロセスを要する銅アンダーコートをも
節約する。

本発明における陰極は、！解液中にプロセス条件下で実
質上不溶である、所望形状における任意の電導性材料で
あシうる。代表的な陰極材料は、ステンレス鋼及びグラ
ファイトであシ、好ましくは平坦状に作製される。

本方法が実施される温度は重大事ではない。好ましくは
、本発明は周囲温度で実施されるが、但し操業中のかな
シの発熱のため温度は上昇しうる。

温度は一般に周ｇ温度から約１００°Ｃの範囲をとシ、
通常は４０〜５０℃である。外部冷却は代表的には必要
とされない。

本発明の電解セルは、所望の方式で電解プロセスを操業
しうる適当な寸法形状のタンク或いは容器を含も。タン
クを作製する材料は、当業者に周知のように、非電導性
或いは適正に絶縁されるなら電導性いずれでもよい。

実施例　１ はぼ５０１５０の錫−鉛の半田てめっきされた７、　６
５　Ｘ　ｔ　２２　Ｘα３２ｃｍ寸法の鋼試料が、それ
全陽極としそして陰極としてステンレスｍＰ！ｒ’ｅ使
用して５０％メタンスルホン酸（ＭＳＡ）溶液中で７．
６ｖにおいて電解された。１！流が零になった時、鋼表
面には半田は残っていなかった。鋼試料を水洗すると、
新品のような銅表面が得られた〇実施例　２ 代表的給水具からのクロム及びニッケルの剥離例を示す
。銅アンダーフートを有する亜鉛ダイカストじゃ口（コ
ック）ハウジング片を陽極としそして陰極としてステン
レス鋼板を用いて６５％ＭＳ人浴中で電解ケ行った。使
用電圧は７．６　Ｖであった。約２５分後、試片はニッ
ケルめっきの無い状態となった。水で洗浄すると、赤色
鋼がハウジング表面全体に現れた。

参考例 この実験は、様々の濃度におけるメタンスルホン層中で
の銅の腐食速度を例示する。

既知重量の、Ｚ６５×λ５４×１０８１　寸法の鋼試料
を、２０．４０．５０．６０及び７０ｆｆｉｆｆｉ％の
メタンスルホン酸溶液中でｍ解した。７．６５Ｘ２．５
４×α０８１寸法のステンレス鋼片を４６１浸漬して陰
極として使用した。電解後、試料を水洗し、乾燥しそし
て計量した。結果を表１に示す。

表　　１ ２０　２５．２５９０２４．７８４５２　１８８％４ｏ
　　２５．８１１３２五〇８５０６０１０．５６％５０
　２６１５５０２１２５７６０　０．１１％６０　２６
．７７０５２６．７６４９６０　　α０２１％７０　２
５．０５８５２５．０５６０６０　　（ＬＯ１％これは
、腐食速度がＭ８Ａ濃度の関数であるととを例示する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）銅及びその合金並びに亜鉛及びその合金から選択さ
   れる卑金属基材から、ニッケル、クロム、錫、鉛、錫／
   鉛合金、コバルト、カドミウム、アルミニウム或いはそ
   の混合物から選択される金属コーティングの選択的電解
   剥離方法であつて、前記コーティング付き卑金属基材を
   １〜４炭素数のアルカンスルホン酸の、約４５〜７０重
   量％濃度の水性電解液中に浸漬し、該コーティング付き
   卑金属基材を陽極としてそして電導性材料を陰極とし、
   該陽極と陰極との間に電解液を通して直流電圧を、陽極
   における金属コーティングが完全に剥離されて卑金属基
   材を露出状態で残す時に生ずる電流零状態に電流が減ず
   るまで印加することから成る選択的電解剥離方法。 ２）アルカンスルホン酸がメタンスルホン酸である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３）メタンスルホン酸の濃度が約５０〜６５％である特
   許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）直流電圧が約１〜２０Ｖの範囲にある特許請求の範
   囲第３項記載の方法。 ５）陽極がニッケル或いはクロムコーティングを有する
   特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６）陽極が錫、鉛或いは錫／鉛合金コーティングを有す
   る特許請求の範囲第４項記載の方法。