DE102005060030A1 - Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung - Google Patents

Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung Download PDF

Info

Publication number
DE102005060030A1
DE102005060030A1 DE102005060030A DE102005060030A DE102005060030A1 DE 102005060030 A1 DE102005060030 A1 DE 102005060030A1 DE 102005060030 A DE102005060030 A DE 102005060030A DE 102005060030 A DE102005060030 A DE 102005060030A DE 102005060030 A1 DE102005060030 A1 DE 102005060030A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chain
branched
straight
polymer
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102005060030A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Dr. Jiménez
Thorsten Dr. Kühler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coventya GmbH
Original Assignee
Coventya GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coventya GmbH filed Critical Coventya GmbH
Priority to DE102005060030A priority Critical patent/DE102005060030A1/de
Priority to EP06829660A priority patent/EP1969032B1/de
Priority to DE502006009413T priority patent/DE502006009413D1/de
Priority to PCT/EP2006/012124 priority patent/WO2007073890A1/de
Priority to ES06829660T priority patent/ES2361772T3/es
Priority to US12/096,898 priority patent/US8066864B2/en
Publication of DE102005060030A1 publication Critical patent/DE102005060030A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines

Abstract

Die Erfindung betrifft Polymere, die aus zumindest teilweise quervernetzten Hauptketten aufgebaut aus Wiederholeinheiten der allgemeinen Formel I DOLLAR F1 und gegebenenfalls Wiederholeinheiten aus fünf- oder sechsgliedrigen Azaaromaten oder stickstoffhaltigen Heterocyclen bestehen. Derartige Polymere finden als Additiv in Galvanisierungsbädern Verwendung, da diese eine bessere Schichtdickenverteilung der galvanischen Schicht ermöglichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft Polymere, die aus zumindest teilweise quervernetzten Hauptketten aufgebaut aus Wiederholeinheiten der allgemeinen Formel I
    Figure 00010001
    und gegebenenfalls Wiederholeinheiten aus fünf- oder sechsgliedrigen Azaaromaten oder stickstoffhaltigen Heterocyclen bestehen. Derartige Polymere finden als Additiv in Galvanisierungsbädern Verwendung, da diese eine bessere Schichtdickenverteilung der galvanischen Schicht ermöglichen.
  • Für die galvanische Beschichtung von Bauteilen mit Zink sind seit vielen Jahren drei grundsätzlich unterschiedliche Verfahren bekannt. Man unterscheidet saure, alkalisch cyanidische und alkalisch cyanfreie Bäder.
  • Aus sauren Bädern werden glänzende Zinkschichten mit einer Stromausbeute von 100 % unabhängig von der Stromdichte abgeschieden. Dies führt dazu, dass auf geometrisch komplizierten Bauteilen eine sehr ungleichmäßige Verteilung der Schichtdicke erzielt wird.
  • Alkalische Bäder zeigen diesen Nachteil nicht so stark, da hier die Stromausbeute mit steigender Stromdichte abnimmt. Cyanidische Bädern werden aus Gründen des Umweltschutzes und der Arbeitssicherheit inzwischen weitestgehend abgelehnt. Für die Verzinkung von geometrisch komplizierten Bauteilen hat sich daher seit einigen Jahren die Beschichtung aus alkalisch cyanidfreien Elektrolyten durchgesetzt.
  • Aus einfachen Zinkatlösungen lassen sich nur rauhe, dendritische Zinkniederschläge abscheiden, die für die industrielle Anwendung nicht geeignet sind. Daher wurden diesen Bädern polymere Reaktionsprodukte von Aminen und Epichlorhydrin als sog. Kornverfeinerer zugegeben. Solche Bäder leiden allerdings unter einer Beschränkung der anwendbaren Stromdichten und Metallkonzentrationen und führen häufig zu geringen Stromausbeuten.
  • Diese einfachen Amin-Epichlorhydrin-Umsetzungsprodukte werden in modernen Verfahren durch die Verwendung von Polymeren, die Harnstoffgruppen enthalten, ersetzt um eine weitere Verbesserung der Schichtdickenverteilung sowie der anwendbaren Stromdichten und Metallkonzentrationen zu erreichen. Die US 5,405,523 und die US 5,435,898 beschreiben die Verwendung entsprechender Polymere als Additive in alkalischen Bädern zur Abscheidung von Zink- und Zinklegierungsschichten. Diese Verbindungen basieren auf der folgenden allgemeinen Formel 1: Formel 1
    Figure 00030001
    A = O, S, NH
    x = 2, 3
    R1, 2, 3, 4 = Me, Et, IPr, HO-CH2-CH2, (CH2)2[O-(CH2)2)]yOH (y = 0–6)
    R5 = CH2-CH(OH)-CH2, (CH2)2-O-(CH2)2, (CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2, CH2-CH(OH)-CH2-O-CH(OH)-CH2, CH2- O-(CH2)2
  • Eine in der galvanischen Verzinkung häufig benutzte Verbindung dieses Typs ist Mirapol WT von Rhodia mit A = O, x = 3, R1 = R2 = R3 = R4 = Me und
    R5 = (CH2)2-O-(CH2)2.
  • Die Herstellung solcher Verbindungen ist unter anderem in der US 4,157,338 beschrieben.
  • In jüngerer Zeit wurden Additive zur Abscheidung von Zink- und Zinklegierungsschichten vorgeschlagen, die anstelle der Etherfunktion einen Alkylenspacer zur Verknüpfung der Ammoniumeinheiten aufweisen. Die Herstellung und Verwendung dieser Additive der allgemeinen Formel 2 werden in der DE 198 40 019 C1 und der EP 1 075 553 B1 beschrieben. Formel 2
    Figure 00040001
    R1 = CO, CO-(CH2)q-CO(q = 2–6)
    R2, 3, 4, 5 = Me, Et, HO-(CH2)2
    X = Cl, Br, I
    m = 2, 3
    n > 2
    p = 3–12
    q = 2–6
  • Eine Verbindung dieses Typs mit R1 = CO, R2 = R3 = R4 = R5 = Me, m = 3 und p = 3 wird unter dem Handelsnamen BC915 von der Firma BrookChem vertrieben.
  • All diesen Additiven ist gemein, dass es sich hierbei um Additive handelt, die auf linearen Polymersystemen basieren. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Additiven ist die Problemstellung, eine Verbesserung der Schichtdickenverteilung bei gleichzeitig akzeptablen Stromdichten zu erreichen, nur sehr schwer zu lösen. Auch die aus dem Stand der Technik bekannten Additive können diesbezüglich keine vollständig zufrieden stellenden Ergebnisse liefern.
  • Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, als Additiv geeignete Verbindungen bereitzustellen, die eine verbesserte Schichtdickenverteilung bei möglichst hoher Stromdichte und möglichst hoher Metallkonzentration in dem Galvanikbad ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das gattungsgemäße Polymer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das gattungsgemäße Galvanisierungsbad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
  • Die weiteren abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf. In Anspruch 14 werden die Verwendungen des erfindungsgemäßen Polymers angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird ein Polymer mit zumindest teilweise vernetzten polymeren Hauptketten aufgebaut aus Wiederholeinheiten der allgemeinen Formel I
    Figure 00050001
    mit
    A = O, S und/oder NH,
    R1, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander geradkettiges oder verzweigtes C1- bis C8-Alkyl, geradkettiges oder verzweigtes C1- bis C8-Hydroxyalkyl und geradkettiges oder verzweigtes C1- bis C8-Hydroxyalkoxy,
    X ein als Gegenion zu den quaternären Ammoniumionen geeignetes Ion,
    n = 10 bis 300 und x = 2 oder 3,
    sowie aus Wiederholeinheiten der allgemeinen Formel II bereitgestellt,
    Figure 00050002
    wobei R6 ausgewählt ist aus der Gruppe der fünf- oder sechsgliedriger Azaaromaten mit mindestens zwei Stickstoffatomen oder deren substituierten Derivaten, y = 1 bis 6 und m = 0 bis 300. Ebenso ist es möglich, dass R6 ein stickstoffhaltiger Heterocyclus mit mindestens zwei Stickstoffatomen ist.
  • Das vorliegende Polymer zeichnet sich gegenüber denen aus dem Stand der Technik bekannten Additiven nun dadurch aus, dass mindestens einer der Reste R1 und R3 einen mit einer weiteren Hauptkette quervernetzten Rest darstellt.
  • Überraschenderweise konnte gezeigt werden, dass Polymere, die die erfindungsgemäße Struktur aufweisen, deutlich verbesserte Eigenschaften bezüglich der Schichtdickenverteilung in Galvanisierungsbädern aufweisen. Die erfindungsgemäßen Polymere unterscheiden sich vom Stand der Technik dadurch, dass sie nach der Polykondensation Verzweigungen aufweisen und Netzwerke ausbilden. Diese verzweigten Polymere sind in der Lage, die Schichtdickenverteilung schon bei geringeren Konzentrationen als bei denen aus dem Stand der Technik bekannten Polymer-Additiven positiv zu beeinflussen bzw. eine bessere Schichtdickenverteilung zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise ist der quervernetzte Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Hydroxyalkyl oder geradkettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Hydroxyalkoxy.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Reste R1, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, Isopropyl, 2-Hydroxyethyl und -(CH2)2-[O-(CH2)2]y-OH mit y = 0 bis 6. Vorzugsweise können der Azaaromat oder der stickstoffhaltige Heterocyclus durch mindestens einen Rest R7 ausgewählt aus der Gruppe der geradkettigen und verzweigten C1-C8-Alkyle substituiert sein. Dabei ist der Azaaro mat bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Imidazol, Pyrazol, Pyrazidin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazine und Tetrazin. Der stickstoffhaltige Heterocyclus ist z.B. Piperazin oder Imidazolidim.
  • Sowohl die Azaaromate als auch die stickstoffhaltigen Heterocyclen können dabei durch mindestens einen Rest R7 ausgewählt aus der Gruppe der geradkettigen oder verzweigten C1-C8-Alkyle substituiert sein oder andere Heteroatome, wie z.B. Schwefel- oder Sauerstoffatome, aufweisen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Polymers basiert auf der allgemeinen Formel I, wobei A = O, R1, R2, R3 und R4 = Methyl und R5 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkyl und geradkettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Hydroxyalkoxy.
  • Dabei ist jeder 3. bis jeder 20., insbesondere jeder 3. bis jeder 13. Rest R1 ein mit einer weiteren Hauptkette quervernetzter Rest. Dieser ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Hydroxyalkyl und geradekettigem oder verzweigtem C1- bis C8-Hydroxyalkoxy.
  • Das erfindungsgemäße Polymer weist vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 1000 bis 200000 g/mol, bevorzugt von 10000 bis 100000 g/mol auf.
  • Als X kommen alle als Gegenion geeigneten Ionen in Betracht, wobei hier Halogenide, insbesondere Cl, Br oder I bevorzugt sind.
  • Erfindungsgemäß wird ebenso ein Galvanisierungsbad für die galvanische Abscheidung von Metallen und/oder Metalllegierungen bereitgestellt. Dieses enthält mindestens ein zur galvanischen Abscheidung geeignetes Metallion und Hydroxidion. Erfindungswesentlich ist, dass das Galvanisierungsbad zusätzlich als Additiv ein erfindungsgemäßes Polymer, wie zuvor beschrieben, enthält.
  • Vorzugsweise sind in dem Galvanisierungsbad Zink-Ionen enthalten, so dass das Galvanisierungsbad für die Zink-Abscheidung genutzt werden kann. Weitere Metallionen, die im Galvanisierungsbad enthalten sein können, sind Kobalt-, Nickel-, Mangan-, Eisen- und Zinn-Ionen.
  • Vorzugsweise weist das Galvanisierungsbad eine Konzentration des Polymers von 0,1 bis 5 g/l, insbesondere von 0,3 bis 1,5 g/l auf.
  • Selbstverständlich kann das Galvanisierungsbad weitere, aus dem Stand der Technik bekannte Additive enthalten. Übliche Additive sind z.B. aromatische Aldehyde, Polyvinylalkohole, quarternäre Pyridiniumverbindungen, quaternäre Nikotinate, Polyglykole und deren Derivate, aliphatische Polyamine, aliphatische Polymere mit tertiären und quaternären Stickstoffatomen, Reaktionsprodukte von aliphatischen und aromatischen Aminen mit Epichlorhydrin, Komplexbildner, Glukonate, Citrate, Tartrate, Silikate, Thioverbindungen und Aminoalkohole wie DER, TEA oder Monoethanolamin.
  • Verwendung findet das erfindungsgemäße Polymer als Additiv bei der galvanischen Abscheidung von Metallen und/oder Metalllegierungen.
  • Anhand der nachfolgenden Figuren und Beispiele soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier beschriebenen speziellen Ausführungsformen einschränken zu wollen.
  • 1 zeigt ein Reaktionsschema für die Herstellung erfindungsgemäßer Polymere.
  • 2 zeigt anhand einer Skizze den versuchsmäßigen Aufbau für eine Jiggle-Zelle zur Untersuchung der Schichtdickenverteilung.
  • 3 zeigt anhand eines Diagramms die Gegenüberstellung von erfindungsgemäßen Additiven gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Additiven hinsichtlich der Schichtdicke.
  • 4 zeigt die Schichtdickenverteilung für ein erfindungsgemäßes Polymer ebenso wie für ein aus dem Stand der Technik bekanntes Polymer.
  • Beispiel 1:
  • Darstellung der Vorstufe B(m)
    (m + 1) n0 Mol Harnstoff,
    (2 m) n0 Mol N,N-Dimethylaminopropylamin
    n0 Mol N,N-Bis-(aminopropyl)-methylamin
    werden unter kräftigem Rühren innerhalb von 3 h bis auf 150–160°C, anschließend 90 min bis auf ca. 200°C erhitzt (Innentemperatur).
  • Das ab ca. 100°C entstehende Ammoniak wird über den Kühler abgeleitet. (Nach Reaktionsende kann noch in der Reaktionsmischung vorhandenes Ammoniak, nicht umgesetztes Edukt sowie unten im Kühler gebildeter Harnstoff durch Erhitzen (> 120°C) im Hoch-/Wasserstrahlvakuum entfernt werden.)
  • Man erhält B(m) als schwach gelbe hochviskose Flüssigkeit (s. Tabelle 1).
  • Tabelle 1:
    Figure 00100001
  • Beispiel 2:
  • Darstellung quervernetzter Additive
  • Die Di-/Tri-tert-Amin-Verbindung (Vorstufe B(m)) wird in Wasser gelöst (Die Wassermenge wird so gewählt, dass das Produkt in Form einer ca. 40 %igen Lösung anfällt) und auf 70–95°C erhitzt. Unter Rühren wird innerhalb von ca. 40 min das Dihalogenid zugegeben, nach 1 h Rühren wird die Badtemperatur für weitere 3 h auf 100–105°C erhöht (Anschließend kann im Bedarfs fall überschüssiges Dihalogenid als Azeotrop mit Wasser abdestilliert werden).
  • Man erhält eine farblose bis gelbe, je nach Wassergehalt viskose Flüssigkeit (s. Tabelle 2). Tabelle 2:
    Figure 00110001
    • BCEE = Bis (2-chlorethyl)ether, DCH = 1,6-Dichlorhexan, DBH = 1,6-Dibromhexan, TMCB = 1-Brom-3-Chlorpropan
  • Zur Untersuchung der Eigenschaften der Additive wurden verschiedene vergleichende Experimente durchgeführt. Die Durchführung und die Ergebnisse sind in den Beispielen 4 bis 7 beschrieben.
  • Beispiel 3:
  • Darstellung quervernetzter Polymere mit heterocyclischen Wiederholeinheiten
  • Die Di-/Tri-tert-Amin-Verbindung und die heterocyclischen Verbindungen werden in Wasser gelöst (die Wassermenge wird so gewählt, dass das Produkt in Form einer ca. 40 %-igen Lösung anfällt) und auf 70 bis 95°C erhitzt. Unter Rühren wird innerhalb von ca. 60 min. das Dihalogenid zugegeben, nach ca. 1 h Rühren wird die Badtemperatur für weitere 3 h auf ca. 100 bis 105°C erhöht (anschließend kann im Bedarfsfall überschüssiges Dihalogenid als Azeotrop mit Wasser abdestilliert werden).
  • Man erhält eine farblose bis gelbe, je nach Wassergehalt viskose Flüssigkeit (s. Tabelle 3). Tabelle 3:
    Figure 00120001
    Beispiel 4: Zusammensetzung des Elektrolyten:
    Natriumhydroxid NaOH 125 g/L
    Zinkoxid ZnO 17.4 g/L (entspricht 14 g/L Zink)
    Stabilisator 20 mL/L
    Glanzzusatz 0.5 mL/L
    zu testende Additive (40 %ige Lösungen) 4 mL/L
  • Durchführung der HULL-Zell-Untersuchung:
    Man gibt den gut durchmischten Elektrolyten in die HULL-Zelle. Ein verzinktes Stahl-HULL-Zell-Blech wird mit halbkonzentrierter Salzsäure entzinkt, 2 min bei 6 A anodisch entfettet und 20 s mit 10 %iger Schwefelsäure dekapiert. Nach jedem Vorbehandlungsschritt wird gründlich mit Wasser gewaschen. Das Blech wird in der NULL-Zelle 15 min bei 1 A (Raumtemperatur) beschichtet. Als Anode dient eine zuvor in halbkonzentrierter Salzsäure gebeizte Stahlanode. Nach dem Galvanisieren wird das Blech mit entionisiertem Wasser gewaschen, 5 s in 0.5 %iger Salpetersäure aufgehellt, erneut mit entionisiertem Wasser gewaschen und mit Fließpapier getrocknet.
  • Die Schichtdicke wird mit Röntgenfluoreszenzspektroskopie an zwei Messpunkten bestimmt. Der erste Messpunkt liegt 2.5 cm der zweite 8.5 cm vom linken Rand des Blechs entfernt. Das Verhältnis der Schichtdicke am zweiten zu der am ersten Messpunkt ist ein Maß für die Streufähigkeit des Elektrolyten. Je höher dieser Wert ist, desto besser ist die Metallverteilung. Bei einem Wert von 1 ist die Schichtdicke im gesamten nahezu Stromdichtebereich gleich. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargelegt.
  • Tabelle 4:
    Figure 00140001
  • Im Vergleich zu Mirapol WT zeigen alle untersuchten Additive eine Verbesserung der Metallverteilung/Streufähigkeit. Beispiel 5: Zusammensetzung des Elektrolyten:
    Natriumhydroxid NaOH 120 g/L
    Zink Zn2+ 10.5 g/L
    Na2EDTA (10 %) 4 mL/L
    Thioharnstoff (90 g/L) 0.8 mL/L
    Additiv (als Festsubstanz) 600 mg/L
  • Die Bleche werden analog zu dem oben beschriebenen Versuch 10 Minuten bei 2 A beschichtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargelegt. Zur Bestimmung der Eigenschaften der Additive wird die Schichtdicke an zwei Messpunkten 2.5 cm und 7.5 cm vom linken Rand des Blechs bestimmt. Als Maß für die Metallverteilung werden die Schichtdicken an Punkt 1 und Punkt 2 ins Verhältnis gesetzt. Je niedriger das Verhältnis r ist, desto besser ist die Metallverteilung.
  • Tabelle 5:
    Figure 00150001
  • Die Metallverteilung ist bei allen untersuchten Additiven besser als bei den Vergleichssubstanzen. Beispiel 6: Zusammensetzung des Elektrolyten:
    Natriumhydroxid NaOH 120 g/L
    Zink Zn2+ 10.5 g/L
    Na2EDTA (10 %) 4 mL/L
    Thioharnstoff (90 g/L) 0.8 mL/L
    Additiv (als Festsubstanz) 600 mg/L
    N-Benzylnicotinatbetain (3.6 %) 4 mL/L
  • Durchführung der Untersuchung in der Jiggle-Zelle:
    Es werden Prüfbleche in einer sog. Jiggle-Zelle 30 min. bei 3 A beschichtet. Der Versuchsaufbau ist in 2 skizziert. Das Elektrolytvolumen beträgt 1 Liter. Bei dem Kathodenblech handelt es sich um ein Stahlblech von 20 cm Gesamtlänge und 3.5 cm Breite, das wie in der Skizze angedeutet gebogen ist. Die Kathode wird während des Beschichtens vertikal bewegt. Als Anode dient eine Stahlanode. Nach dem Beschichten werden die verzinkten Stahlbleche mit entionisiertem Wasser gewaschen, 15 s in 0.5 %iger Salpetersäure aufgehellt, erneut mit entionisiertem Wasser gewaschen und mit Fließpapier getrocknet.
  • Die Schichtdicke wird auf der anodenzugewandten und der anodenabgewandten Seite des Blechs an den in der Abbildung skizzierten Punkten gemessen.
  • In der beschriebenen Art und Weise wurden die Vergleichssubstanzen Mirapol WT und BC 915 sowie die Substanzen aus den Versuchen Nr. 5 und Nr. 8 untersucht. Die Ergebnisse der Schichtdickenmessung sind in 3 graphisch dargestellt. Man erkennt deutlich eine wesentlich gleichmäßigere Verteilung der Schichtdicke über das Blech bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen. Beispiel 7: Zusammensetzung des Elektrolyten:
    Natriumhydroxid NaOH 120 g/L
    Zink Zn2+ 12 g/L
    Performa 260 Brightener RAC 0.5 mL/L
    Performa 260 Stabilisator 75 mL/L
    Performa 260 Base Fe 2.5 mL/L
    Additiv (als Festsubstanz) 800 mg/L
  • Durchführung der Hull-Zell-Untersuchung zur Abscheidung von Zink-Eisen-Legierungsschichten:
    Hull-Zellen-Bleche werden analog dem unter Beispiel 4 beschriebenen Versuch 15 min. bei 2 A beschichtet. Die Schichtdicke wird an 9 Messpunkten auf dem Blech im Abstand von je 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 cm vom linken Rand gemessen. Das Ergebnis der Untersuchung für die Verbindung aus Versuch 8 und Mirapol WT ist in 4 vergleichend dargestellt. Man erkennt, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindung eine deutlich bessere Metallverteilung erreicht wird.
  • Außerdem ist die Stromausbeute im Bereich niedriger Stromdichte besser als bei Verwendung von Mirapol WT (Messpunkt 7, 8, 9).

Claims (15)

  1. Polymer mit zumindest teilweise vernetzen polymeren Hauptketten aufgebaut aus Wiederholeinheiten der allgemeine Formel I
    Figure 00180001
    mit A ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, S, NH, R1, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkyl und geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkoxy, X = ein als Gegenion zu den quaternären Ammoniumionen geeignetes Ion, n = 10 bis 300 und x = 2 oder 3, sowie aus Wiederholeinheiten der allgemeinen Formel II
    Figure 00190001
    wobei R6 ausgewählt ist aus der Gruppe der fünf- oder sechsgliedrigen Azaaromaten oder stickstoffhaltigen Heterocyclen mit mindestens zwei Stickstoffatomen oder deren substituierten Derivaten, y = 1 bis 6 und m = 0 bis 300, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Reste R1 und R3 mit einer weiteren Hauptkette quervernetzt ist.
  2. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der quervernetzte Rest ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkyl und geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkoxy.
  3. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, Isopropyl, 2-Hydroxyethyl und -(CH2)2-[O-(CH2)2]y-OH mit y = 0 bis 6.
  4. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Azaaromat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Imidazol, Pyrazol, Pyrazidin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazine und Tetrazin.
  5. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Azaaromat und/oder der stickstoffhaltige Heterocyclus durch mindestens einen Rest R7 ausgewählt aus der Gruppe der geradkettigen und verzweigten C1-C8-Alkyle substituiert ist und/oder weitere Heteroatome aufweist.
  6. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der stickstoffhaltige Heterocyclus Piperazin oder Imidazolidin ist.
  7. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass A = O, R1, R2, R3 und R4 = Methyl, R5 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkyl und geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkoxy, wobei jeder 3. bis jeder 20., insbesondere jeder 3. bis jeder 13. Rest R1 einen mit einer weiteren Hauptkette quervernetzten Rest darstellt und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Alkyl, geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8- Hydroxyalkyl und geradkettigem oder verzweigten C1- bis C8-Hydroxyalkoxy.
  8. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 1000 bis 200000 g/mol, insbesondere von 10000 bis 100000 g/mol aufweist.
  9. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass X ein Halogenid, insbesondere Cl, Br oder I ist.
  10. Galvanisierungsbad für die galvanische Abscheidung von Metallen und/oder Metalllegierungen enthaltend mindestens ein Metallion, Hydroxidionen, dadurch gekennzeichnet, dass als Additiv ein Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthalten ist.
  11. Galvanisierungsbad nach dem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallionen Zink-Ionen sind.
  12. Galvanisierungsbad nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallionen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kobalt-, Nickel-, Mangan- Eisen- und Zinn-Ionen.
  13. Galvanisierungsbad nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer in einer Konzentration von 0,1 bis 5 g/l, insbesondere von 0,3 bis 1,5 g/l enthalten ist.
  14. Galvanisierungsbad nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Galvanisierungsbad weitere Additive enthält.
  15. Verwendung des Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Additiv bei der galvanischen Abscheidung von Metallen und/oder Metalllegierungen.
DE102005060030A 2005-12-15 2005-12-15 Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung Ceased DE102005060030A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060030A DE102005060030A1 (de) 2005-12-15 2005-12-15 Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung
EP06829660A EP1969032B1 (de) 2005-12-15 2006-12-15 Quervernetzte polymere, diese enthaltende galvanisierungsbäder sowie deren verwendung
DE502006009413T DE502006009413D1 (de) 2005-12-15 2006-12-15 Quervernetzte polymere, diese enthaltende galvanisierungsbäder sowie deren verwendung
PCT/EP2006/012124 WO2007073890A1 (de) 2005-12-15 2006-12-15 Quervertzte polymere, diese enthaltende galvanisierungsbäder sowie deren verwendung
ES06829660T ES2361772T3 (es) 2005-12-15 2006-12-15 Polímeros reticulados, baños de galvanizado que contienen éstos, así como su uso.
US12/096,898 US8066864B2 (en) 2005-12-15 2006-12-15 Crosslinked polymers, galvanization baths comprising them and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060030A DE102005060030A1 (de) 2005-12-15 2005-12-15 Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005060030A1 true DE102005060030A1 (de) 2007-06-21

Family

ID=37781757

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005060030A Ceased DE102005060030A1 (de) 2005-12-15 2005-12-15 Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung
DE502006009413T Active DE502006009413D1 (de) 2005-12-15 2006-12-15 Quervernetzte polymere, diese enthaltende galvanisierungsbäder sowie deren verwendung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE502006009413T Active DE502006009413D1 (de) 2005-12-15 2006-12-15 Quervernetzte polymere, diese enthaltende galvanisierungsbäder sowie deren verwendung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8066864B2 (de)
EP (1) EP1969032B1 (de)
DE (2) DE102005060030A1 (de)
ES (1) ES2361772T3 (de)
WO (1) WO2007073890A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2292679A1 (de) * 2009-09-08 2011-03-09 ATOTECH Deutschland GmbH Polymere mit Aminoendgruppen und deren Verwendung als Additive für galvanische Zink- und Zinklegierungsbäder
EP3135709A1 (de) 2015-08-31 2017-03-01 ATOTECH Deutschland GmbH Imidazoylharnstoffpolymere und deren verwendung in metall- oder metalllegierung-galvanisierungsbadzusammensetzungen
WO2017037040A1 (en) 2015-08-31 2017-03-09 Atotech Deutschland Gmbh Aqueous copper plating baths and a method for deposition of copper or copper alloy onto a substrate
EP3360988A1 (de) 2017-02-09 2018-08-15 ATOTECH Deutschland GmbH Pyridiniumverbindungen, ein syntheseverfahren dafür, metall- oder metalllegierungsplattierungsbäder mit besagten pyridiniumverbindungen und verfahren zur verwendung besagter metall- oder metalllegierungsplattierungsbäder
EP3508620A1 (de) 2018-01-09 2019-07-10 ATOTECH Deutschland GmbH Ureylenadditiv, dessen verwendung und herstellungsverfahren dafür
EP4032930A1 (de) 2021-01-22 2022-07-27 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Biuretbasierte quaternisierte polymere und deren verwendung in metall- oder metalllegierungsbädern

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8802797B2 (en) 2008-06-20 2014-08-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Vinyl-terminated macromonomer oligomerization
US8283428B2 (en) 2008-06-20 2012-10-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymacromonomer and process for production thereof
EP2489763A1 (de) * 2011-02-15 2012-08-22 Atotech Deutschland GmbH Zink-Eisen-Legierungsschichtmaterial
US20130084395A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Roshan V. Chapaneri Treatment of Plastic Surfaces After Etching in Nitric Acid Containing Media
US8796376B2 (en) 2012-03-26 2014-08-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Functionalized polymers and oligomers
EP2735627A1 (de) * 2012-11-26 2014-05-28 ATOTECH Deutschland GmbH Kupferplattierbadzusammensetzung
EP2784189A1 (de) 2013-03-28 2014-10-01 Coventya SAS Elektroplattierungsbad für Zink-Eisen-Legierungen, Verfahren zur Ablagerung von Zink-Eisen-Legierung auf einer Vorrichtung sowie solche Vorrichtung
CN103952733B (zh) * 2013-12-23 2017-06-20 韶关美妥维志化工有限公司 用于碱性镀锌或锌合金电镀液中的载体光亮剂前体及载体光亮剂和电镀液
EP3933073B1 (de) 2020-06-29 2023-11-29 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Kupfergalvanisierbad

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3549601A (en) * 1968-08-20 1970-12-22 Peter A Fowell Polyamide molding resin obtained by polymerizing polyamide precursors in the presence of a critical proportion of end capping agent: branching agent
US4157388A (en) * 1977-06-23 1979-06-05 The Miranol Chemical Company, Inc. Hair and fabric conditioning compositions containing polymeric ionenes
US5405523A (en) * 1993-12-15 1995-04-11 Taskem Inc. Zinc alloy plating with quaternary ammonium polymer
US5435898A (en) * 1994-10-25 1995-07-25 Enthone-Omi Inc. Alkaline zinc and zinc alloy electroplating baths and processes
DE19840019C1 (de) * 1998-09-02 2000-03-16 Atotech Deutschland Gmbh Wäßriges alkalisches cyanidfreies Bad zur galvanischen Abscheidung von Zink- oder Zinklegierungsüberzügen sowie Verfahren
ATE266750T1 (de) 1999-02-25 2004-05-15 Macdermid Plc Zink und zinklegierung- elektroplattierungszusatzstoffe und elektroplattierungsverfahren
DE10026956A1 (de) * 2000-05-30 2001-12-13 Walter Hillebrand Galvanotechn Zink-Legierungsbad
US6830674B2 (en) * 2002-11-05 2004-12-14 Columbia Chemical Corporation Brightener additive and bath for alkaline cyanide-free zinc electroplating
WO2005093132A1 (en) * 2004-03-04 2005-10-06 Taskem, Inc. Polyamine brightening agent

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011029781A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Atotech Deutschland Gmbh Polymers having terminal amino groups and use thereof as additives for zinc and zinc alloy electrodeposition baths
US9322107B2 (en) 2009-09-08 2016-04-26 Atotech Deutschland Gmbh Polymers having terminal amino groups and use thereof as additives for zinc and zinc alloy electrodeposition baths
EP2292679A1 (de) * 2009-09-08 2011-03-09 ATOTECH Deutschland GmbH Polymere mit Aminoendgruppen und deren Verwendung als Additive für galvanische Zink- und Zinklegierungsbäder
CN107923060B (zh) * 2015-08-31 2020-03-10 埃托特克德国有限公司 含水铜镀浴和用于将铜或铜合金沉积到基底上的方法
EP3135709A1 (de) 2015-08-31 2017-03-01 ATOTECH Deutschland GmbH Imidazoylharnstoffpolymere und deren verwendung in metall- oder metalllegierung-galvanisierungsbadzusammensetzungen
WO2017037040A1 (en) 2015-08-31 2017-03-09 Atotech Deutschland Gmbh Aqueous copper plating baths and a method for deposition of copper or copper alloy onto a substrate
CN107923060A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 埃托特克德国有限公司 含水铜镀浴和用于将铜或铜合金沉积到基底上的方法
EP3360988A1 (de) 2017-02-09 2018-08-15 ATOTECH Deutschland GmbH Pyridiniumverbindungen, ein syntheseverfahren dafür, metall- oder metalllegierungsplattierungsbäder mit besagten pyridiniumverbindungen und verfahren zur verwendung besagter metall- oder metalllegierungsplattierungsbäder
WO2018145919A1 (en) 2017-02-09 2018-08-16 Atotech Deutschland Gmbh Pyridinium compounds, a synthesis method therefor, metal or metal alloy plating baths containing said pyridinium compounds and a method for use of said metal or metal alloy plating baths
EP3508620A1 (de) 2018-01-09 2019-07-10 ATOTECH Deutschland GmbH Ureylenadditiv, dessen verwendung und herstellungsverfahren dafür
WO2019137724A1 (en) 2018-01-09 2019-07-18 Atotech Deutschland Gmbh Ureylene additive, its use and a preparation method therefor
EP4032930A1 (de) 2021-01-22 2022-07-27 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Biuretbasierte quaternisierte polymere und deren verwendung in metall- oder metalllegierungsbädern
WO2022157292A1 (en) 2021-01-22 2022-07-28 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Biuret-based quaternized polymers and their use in metal or metal alloy plating baths

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007073890A1 (de) 2007-07-05
DE502006009413D1 (de) 2011-06-09
ES2361772T3 (es) 2011-06-22
EP1969032A1 (de) 2008-09-17
EP1969032B1 (de) 2011-04-27
US20090205969A1 (en) 2009-08-20
US8066864B2 (en) 2011-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005060030A1 (de) Quervernetzte Polymere, diese enthaltende Galvanisierungsbäder sowie deren Verwendung
EP1114206B1 (de) Wässriges alkalisches cyanidfreies bad zur galvanischen abscheidung von zink- oder zinklegierungsüberzügen
EP2292679B1 (de) Polymere mit Aminoendgruppen und deren Verwendung als Additive für galvanische Zink- und Zinklegierungsbäder
DE102005011708B3 (de) Polyvinylammoniumverbindung und Verfahren zu deren Herstellung sowie diese Verbindung enthaltende saure Lösung und Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden eines Kupferniederschlages
DE2610507A1 (de) Cyanidfreies bad zur galvanischen abscheidung glaenzender silberueberzuege
EP1870495A1 (de) Wässriges alkalisches cyanidfreies Bad zur galvanischen Abscheidung von Zink- und Zinklegierungsüberzügen
DE60010591T2 (de) Zink und zinklegierung-elektroplattierungszusatzstoffe und elektroplattierungsverfahren
EP3666931A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit einer beschichtung aus chrom und chromoxid beschichteten metallbands auf basis einer elektrolytlösung mit einer dreiwertigen chromverbindung
DE2616654A1 (de) Galvanisches zinkbad (i)
DE2950628A1 (de) Waessriges galvanisches zinkbad
CH619987A5 (de)
DE2612227A1 (de) Galvanisches verfahren zur zink- abscheidung, sowie entsprechendes elektrolysebad
DE2609917C2 (de) Wässriges saures galvanisches Zinkbad mit verbessertem Streuvermögen
DE2713507C2 (de) Wässriges galvanisches Bad und Verfahren zur Abscheidung von glänzenden Silber-Gold-Legierungen
DE2608644B2 (de) Glanzzinkbad
DE102005049789A1 (de) Wässriges, alkylisches, cyanidfreies Bad zur galvanischen Abscheidung von Zink- und Zinklegierungsüberzügen
DE2431332C2 (de) Wäßriges saures Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzendem Nickel-Eisen
DE2939920A1 (de) Bad zum galvanischen abscheiden von palladium
DE2352970C2 (de) Wäßriges saures Nickelbad zum galvanischen Abscheiden von Glanznickelschichten vom Dispersionstyp und dessen Verwendung
DE102010011269A1 (de) Verfahren zum Abscheiden einer für das Drahtbonden geeigneten Palladiumschicht auf Leiterbahnen einer Schaltungsträgerplatte und Palladiumbad zur Verwendung in dem Verfahren
EP3415665B1 (de) Verfahren zur galvanischen abscheidung von zink-nickel-legierungsüberzügen aus einem alkalischen zink-nickel-legierungsbad mit reduziertem abbau von additiven
WO2002055568A2 (de) Verwendung von polyolefinen mit basischen, aromatischen substituenten als hilfsmittel zur elektrolytischen abscheidung von metallischen schichten
WO1997035049A1 (de) Bad und verfahren für die galvanische abscheidung von halbglanznickel
DE19509713C1 (de) Lösung zum elektrolytischen Abscheiden von Zink- oder Zinklegierungsüberzügen
DE2740592B1 (de) Galvanisches Zinkbad

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20121117