DE102012008544A1 - Chromed composites without nickel coating - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist auf einen Verbundwerkstoff und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes gerichtet. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verbundwerkstoffe, welche eine bestimmte Abfolge von Metallen als Oberflächenbeschichtung aufweisen. Diese eignen sich besonders für den Einsatz im Sanitärbereich.The present invention is directed to a composite and a corresponding method of making this composite. In particular, the present invention relates to composites having a particular sequence of metals as a surface coating. These are particularly suitable for use in the sanitary sector.

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verbundwerkstoff und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes gerichtet. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verbundwerkstoffe, welche eine bestimmte Abfolge von Metallen als Oberflächenbeschichtung aufweisen. Diese eignen sich besonders für den Einsatz im Sanitärbereich.The present invention is directed to a composite and a corresponding method of making this composite. In particular, the present invention relates to composites having a particular sequence of metals as a surface coating. These are particularly suitable for use in the sanitary sector.

Gerade im Sanitärbereich werden heutzutage Verbundwerkstoffe aus Kunststoff oder Metall eingesetzt, welche eine ausreichend korrosionsbeständige Oberflächenbeschichtung aufweisen müssen und darüber hinaus dekorativ ansprechend aussehen sollten. Als eine Oberflächenbeschichtung, welche sich in diesem Bereich seit längerer Zeit schon durchgesetzt hat, ist die Beschichtung von Verbundwerkstoffen mit Chrom anzusehen. Häufig werden hier unter der äußeren Chromschicht besondere die Beständigkeit, dass Aussehen oder die Haftung verbessernde Unterschichten insbesondere aus Nickel verwendet ( EP 1918425 ; EP 1826296 ; DE 10 2005 041 375 ; EP2048265 ; Gaida et al., Technologie der Galvanotechnik, Eugen G. Leuze Verlag, 1. Auflage, S. 214 ).Especially in the sanitary sector today composites of plastic or metal are used, which must have a sufficiently corrosion-resistant surface coating and beyond should look decorative appeal. As a surface coating, which has been prevalent in this area for some time, the coating of composites with chrome is considered. Frequently, under the outer chromium layer, special sub-layers which improve the appearance, or the adhesion, are used, in particular of nickel ( EP 1918425 ; EP 1826296 ; DE 10 2005 041 375 ; EP2048265 ; Gaida et al., Technology of Electroplating, Eugen G. Leuze Verlag, 1st Edition, p. 214 ).

Seit 2001 ist der Verkauf von Gebrauchsgütern, die mit nickelhaltigen Veredelungslegierungen überzogen sind, in Europa gemäß EU-Richtlinie 94/27/EC nicht mehr zugelassen bzw. nur unter Beachtung strenger Auflagen möglich, da es sich bei Nickel und nickelhaltigen Metallschichten um Kontaktallergene handelt. Gerade im Sanitärbereich eröffnet sich hier das Problem, dass Verbundwerkstoffe, welche entsprechende Nickelschichten aufweisen, korrodieren können, und so dazu führen, dass zum Beispiel das Trinkwasser mit Nickelionen belastet wird. Demzufolge gibt es Bestrebungen, Nickel aus derartigen Verbundwerkstoffen zu entfernen und durch andere Metalle zu ersetzen, auf denen die äußere Chromschicht in entsprechender Art und Weise abgeschieden werden kann ( Energie I Wasser-Praxis, 2010, 2, S. 16ff. ; http://www.managermagazin.de/lifestyle/wohnen/0,2828,50123,00.html ; www.baumarkt.de/nxs/9148///baumarkt/schablone1/Metalle-im-Trinkwasser-ein-Problem-für-Kleinkinder-und-Babys.de ; IKZ-Haustechnik, Ausgabe 12/2001, S. 27ff. ; Norikazu Sugaya, SLNA Metal Surface Treatment For Rust Prevention and Lead and Nickel Percolation Resistance of Copper Alloy Piping Materials ,).Since 2001, the sale of consumer durables coated with nickel-containing refining alloys has been in line with European standards EU Directive 94/27 / EC no longer permitted or only possible under strict conditions, since nickel and nickel-containing metal layers are contact allergens. Particularly in the sanitary sector, the problem here arises that composite materials which have corresponding nickel layers can corrode, and thus lead to, for example, the drinking water being loaded with nickel ions. Accordingly, attempts are being made to remove nickel from such composites and replace them with other metals on which the outer chromium layer can be deposited in a corresponding manner ( Energy I Water Practice, 2010, 2, p. 16ff. ; http://www.managermagazin.de/lifestyle/wohnen/0,2828,50123,00.html ; www.baumarkt.de/nxs/9148///baumarkt/schablone1/Metalle-im-Trinkwasser-ein-Problem-für-Kleinkinder-und-Babys.de ; IKZ-Haustechnik, issue 12/2001, p. 27ff. ; Norikazu Sugaya, SLNA Metal Surface Treatment For Rust Prevention and Lead Percolation Resistance of Copper Alloy Piping Materials ,).

Es ist bekannt, dass Chromschichten auch auf anderen Grundmaterialien als Nickel abgeschieden werden können. Sofern jedoch an eine Glanzverchromung gedacht wird, werden aus Korrosionsschutz- und dekorativen Gründen Nickelunterschichten vorgezogen. Die Nickelunterschichten bewirken in der Regel eine gewisse Einebnung der Oberflächenstruktur des Substrats, so dass die Unebenheiten/Rauheiten und damit deren Mattigkeit reduziert werden.It is known that chromium layers can also be deposited on base materials other than nickel. However, if it is thought of a bright chrome plating, nickel undercoats are preferred for corrosion protection and decorative reasons. As a rule, the nickel underlayers bring about a certain leveling of the surface structure of the substrate, so that the unevenness / roughness and thus its mattness are reduced.

Allerdings ist ebenfalls bekannt, eine Deckschicht aus Chrom auf Zwischenschichten aus zum Beispiel Kupfer abzuscheiden ( Die galvanische Verchromung, G. Lausmann, J. Unruh, S. 225 ; EP 1826296 ; DE 10 2005 041 375 ). Die Verwendung von Kupfer als dicke Zwischenschicht hat jedoch drei wesentliche Nachteile:

  • 1. Es ist im Vergleich zu Nickel sehr weich. Die darauf aufgebrachte dünne, sehr harte Chromschicht ist aufgrund der weichen Unterlage nicht kratz- und abriebbeständig genug.
  • 2. Die Farbe dieser dünnen Chromschichten wird vom darunter liegenden Kupfer beeinflusst und ist somit nicht mehr kompatibel mit der Kombination „Nickel +, Chrom”.
  • 3. Kupfer weist im Vergleich zu einer Nickelzwischenschicht eine wesentlich verringerte Korrosionsbeständigkeit in z. B. der Salznebelprüfung ( DIN 50021-SS ) auf.
However, it is also known to deposit a covering layer of chromium on intermediate layers of, for example, copper ( Galvanic Plating, G. Lausmann, J. Unruh, p. 225 ; EP 1826296 ; DE 10 2005 041 375 ). However, the use of copper as a thick intermediate layer has three major disadvantages:
  • 1. It is very soft compared to nickel. The thin, very hard chromium layer applied to it is not scratch and abrasion resistant enough due to the soft base.
  • 2. The color of these thin chromium layers is influenced by the underlying copper and is therefore no longer compatible with the combination "nickel +, chrome".
  • 3. Copper has a significantly reduced corrosion resistance in z. B. the salt spray test ( DIN 50021-SS ) on.

Chromschichten werden auf Gebrauchsgegenständen und Verbundwerkstoffen aus Elektrolyten mit dreiwertigem oder sechswertigem Chrom abgeschieden. So beschreibt zum Beispiel die US 4062737 eine Abscheidung von Chrom aus einem dreiwertigen Chromelektrolyten, welcher einen Komplex aus Chrom-(III) und Thiocyanaten aufweist. Auch die US 3954574 bezieht sich auf die Abscheidung von Chrom aus Elektrolyten aufweisend dreiwertiges Chrom. Hier werden als Additive Carbonsäuren ausgewählt aus der Gruppe von Ameisensäure und Essigsäure in einem bestimmten Verhältnis zum Chrom eingesetzt. Ebenfalls vorhanden sein sollen Bromide und Ammoniumionen. Weitere Elektrolyte auf Cr-(III)-Basis finden sich in der US 4169022 , der US 4278512 oder US 5194100 . In letzterer Schrift werden Chrom-(VI)-Ionen im Elektrolyten durch bestimmte Zusätze wie zum Beispiel Methanol oder Ameisensäure zu Chrom-(III)-Ionen reduziert, um dann elektrolytisch abgeschieden zu werden.Chrome layers are deposited on commodities and composites of trivalent or hexavalent chromium electrolytes. For example, this describes the US 4062737 a deposition of chromium from a trivalent chromium electrolyte having a complex of chromium (III) and thiocyanates. Also the US 3954574 refers to the deposition of chromium from electrolytes containing trivalent chromium. Here are used as additives carboxylic acids selected from the group of formic acid and acetic acid in a certain ratio to chromium. Also to be present are bromides and ammonium ions. Other Cr (III) based electrolytes can be found in US Pat US 4169022 , of the US 4278512 or US 5194100 , In the latter specification, chromium (VI) ions in the electrolyte are reduced to chromium (III) ions by certain additives, such as methanol or formic acid, to be electrodeposited.

Allerdings ist die elektrolytische Verchromung von Verbundwerkstoffen aus Elektrolyten mit sechswertigem Chrom auch historisch gesehen der häufigere Fall. Das „klassische” Chrombad basiert auf einem Patent ( DE398054 ) Erik Liebreichs von 1920, das er für die Elektro-Chrom-Gesellschaft m. b. H. Berlin weiterentwickelte. Ein weiteres Patent ( DE448526 ) aus dem Jahre 1924 gilt als das Schlüsselpatent für das Verchromen. Hierbei werden bei 50 A/dm2 etwa 18% Stromausbeute (= Wirkungsgrad, d. h. 82% des Stromes erzeugt Wasserstoff) erreicht. Ein weiterer Elektrolyt mit sechswertigem Chrom wird in der US 4093522 angegeben. Dort werden stickstoffhaltige Heterozyklen in Form ihrer Halogenid- und/oder Sulfationen als Additive dem Bad zugegeben.However, electrolytic chrome plating of hexavalent chromium electrolyte composites has also historically been the more common case. The "classic" chrome bath is based on a patent ( DE398054 ) Erik Liebreichs from 1920, which he mb H. Berlin for the electro-chrome society further developed. Another patent ( DE448526 ) from 1924 is considered the key patent for the chrome plating. At 50 A / dm 2, about 18% current efficiency (= efficiency, ie 82% of the current generated by hydrogen) is achieved here. Another electrolyte with hexavalent chromium is used in the US 4093522 specified. There, nitrogen-containing heterocycles in the form of their halide and / or sulfate ions are added as additives to the bath.

Es ist jedoch zu konstatieren, dass es bis heute offensichtlich nicht in ausreichendem Maße gelungen ist, Verbundwerkstoffe zum Beispiel für den Sanitärbereich bereitzustellen, die eine glänzende, dekorativ ansprechende und entsprechend persistente Oberschicht aus Chrom aufweisen und kein Nickel enthalten.However, it is clear that to date it has apparently not been sufficiently possible to provide composite materials, for example for the sanitary sector, which have a glossy, decorative and correspondingly persistent upper layer of chromium and contain no nickel.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Verbundwerkstoffe und ein entsprechendes Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, wobei darauf zu achten ist, dass diese nickelfreie Beschichtungen aufweisen und vom ökonomischen wie ökologischen Standpunkt aus gesehen besonders vorteilhaft hergestellt werden können.It was therefore an object of the present invention to provide such composites and a corresponding method for their production, it being important to ensure that they have nickel-free coatings and can be produced particularly advantageous from the economic and ecological point of view.

Diese und weitere sich in nahe liegender Weise aus dem Stand der Technik ergebenden Aufgaben werden durch einen Verbundwerkstoff mit den Merkmalen des gegenständlichen Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 4 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen befinden sich in den von diesen beiden Ansprüchen abhängigen Unteransprüchen. Ansprüche 8 und 9 sind auf eine bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe gerichtet.These and other objects which are obvious from the state of the art are solved by a composite material having the features of claim 1 and a method according to claim 4. Preferred embodiments are in dependent on these two claims dependent claims. Claims 8 and 9 are directed to a preferred use of the composites of the invention.

Dadurch, dass man einen Verbundwerkstoff angibt, bei dem die dekorative Oberfläche im Wesentlichen aus Chrom besteht und welcher von innen nach außen folgende Werkstoffe aufweist:

  • – ein Substrat (1) bestehend aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Messing, Aluminium, Zink oder Edelstahl,
  • – eine Beschichtung aus wenigstens einer Metallschicht (2) aufweisend Kupfer mit einer Schichtdicke von 0,01–30 μm,
  • – eine Beschichtung aus wenigstens einer Metallschicht (3) aufweisend eine Legierung aus Kupfer, Zinn und Zink oder Kupfer und Zinn von 0,01–15 μm,
  • – eine Beschichtung als haftvermittelnde Schicht aus wenigstens einer Metallschicht aufweisend Chrom (4a), Kupfer (4b), Gold (4c), Palladium (4d) oder Eisen (4e) mit einer Schichtdicke von 0,001–0,5 μm,
  • – eine Oberflächenbeschichtung im Wesentlichen aus Chrom (5) mit einer Schichtdicke von 0,01–5 μm,
wobei im Falle einer haftvermittelnden Schicht aufweisend Chrom (4a), dieses aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden wird, welcher Chrom überwiegend in der 3-wertigen Oxidationsstufe aufweist. Die obere Chromschicht (5) wird aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden, der Chrom überwiegend in der 6-wertigen Oxidationsstufe aufweist. Hierdurch gelangt man äußerst überraschend, dafür aber nicht minder vorteilhaft zur Lösung der gestellten Aufgabe. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Schichtenfolge mit einer extrem dünnen haftvermittelnden Schicht (4) aus den angegebenen Metallen (a–e) gelingt es, die gesteckten Ziele sicher zu erreichen. Die so erhaltenen Gegenständen können u. a. auch im Sanitärbereich vorteilhaft eingesetzt werden, da sie ausreichend korrosionsresistent sind und auf der anderen Seite jedoch ihren dekorativ ansprechenden Chromcharakter über eine ausreichend lange Zeitspanne hinweg beibehalten. Dass dies mit entsprechend verchromten Verbundwerkstoffen ohne eine Nickelunterschicht möglich ist, war so dem bekannten Stand der Technik bis dato nicht zu entnehmen.By indicating a composite material in which the decorative surface consists essentially of chromium and which has the following materials from the inside to the outside:
  • A substrate (1) consisting of plastic or metal, in particular brass, aluminum, zinc or stainless steel,
  • A coating of at least one metal layer (2) comprising copper with a layer thickness of 0.01-30 μm,
  • A coating of at least one metal layer (3) comprising an alloy of copper, tin and zinc or copper and tin of 0.01-15 μm,
  • A coating as an adhesion-promoting layer of at least one metal layer comprising chromium (4a), copper (4b), gold (4c), palladium (4d) or iron (4e) with a layer thickness of 0.001-0.5 μm,
  • A surface coating essentially of chromium (5) with a layer thickness of 0.01-5 μm,
wherein in the case of an adhesion-promoting layer comprising chromium (4a), this is electrolytically deposited from an electrolyte which has chromium predominantly in the 3-valent oxidation state. The upper chromium layer (5) is electrolytically deposited from an electrolyte having chromium predominantly in the 6-valent oxidation state. This results in extremely surprising, but not less advantageous to solve the task. By using the layer sequence according to the invention with an extremely thin adhesion-promoting layer (4) of the specified metals (a-e), it is possible to safely achieve the goals set. The objects thus obtained can be advantageously used, inter alia, in the sanitary sector, since they are sufficiently resistant to corrosion and on the other hand, however, retain their decoratively appealing chrome character over a sufficiently long period of time. That this is possible with corresponding chromium-plated composite materials without a nickel underlayer, was so far not apparent from the known state of the art to date.

Als Substrate kommen alle dem Fachmann für die Verchromung geeignete Materialien in Frage. Diese können bevorzugt metallischer Natur sein, wobei das zu beschichtende Material vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zink, Kupfer, Zinn, Aluminium, Eisen, Magnesium, usw. oder entsprechenden Legierungen dieser Metalle wie beispielsweise Messing, Bronze, Stahl, usw., insbesondere Messing, Aluminium, Zink oder Edelstahl. Allerdings können auch Kunststoffe entsprechend beschichtet werden. Hierbei wird das Kunststoffteil, welches vorzugsweise aus ABS besteht, nach dem Fachmann bekannten Verfahren häufig zuerst mit einer metallenen Grundschicht versehen, bevor die Kupferschicht (2) oder die nachfolgenden Schichten erfindungsgemäß aufgebracht werden.Suitable substrates are all materials suitable for chromium plating by the person skilled in the art. These may preferably be of a metallic nature, wherein the material to be coated is preferably selected from the group consisting of zinc, copper, tin, aluminum, iron, magnesium, etc. or corresponding alloys of these metals such as brass, bronze, steel, etc., especially brass, aluminum, zinc or stainless steel. However, plastics can also be coated accordingly. Here, the plastic part, which is preferably made of ABS, according to methods known in the art often first provided with a metal base layer before the copper layer (2) or the subsequent layers are applied according to the invention.

Die Schichtdicke der aufzubringenden, vorzugsweise im Wesentlichen Kupfer aufweisenden Metallschicht (2) kann zwischen 0,01–30 μm, vorzugsweise 0,1–20 μm und besonders bevorzugt zwischen 0,5–15 μm betragen. Wie eine derartige Schicht auf den entsprechenden Substraten abgeschieden werden kann, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Besonders bevorzugt besteht diese Schicht (2) nur aus Kupfer. Für die Abscheidung der aufzubringenden Kupferschicht auf Kunststoffe wird auf die Literatur verwiesen ( Technologie der Galvanotechnik, Kap. 5 – Galvanisieren von Kunststoffen, Gaida, Aßmann, 1996, Leuze-Verlag ). Bezüglich der Aufbringung der Kupferschicht (2) auf Metalle als Substratgrundlage wird ebenfalls auf die Literatur verwiesen ( Kupferschichten, Kanani, S. 62ff, 2000, Leuze Verlag ). Vorzugsweise erfolgt die Abscheidung der Kupferschicht aus einem Elektrolyten unter reduzierenden Bedingungen (reduktiv) oder unter Einsatz eines Stromflusses (elektrolytisch). Bevorzugt ist die elektrolytische Abscheidung aus einem sauren Elektrolyten. Die hier besprochene Kupferschicht kann wie gesagt vorzugsweise im Wesentlichen aus reinem Kupfer bestehen.The layer thickness of the applied, preferably substantially copper-comprising metal layer (2) may be between 0.01-30 microns, preferably 0.1-20 microns and more preferably between 0.5-15 microns. How such a layer can be deposited on the corresponding substrates is well known to the person skilled in the art. Particularly preferably, this layer (2) consists only of copper. For the deposition of the applied copper layer on plastics reference is made to the literature ( Electroplating Technology, Chap. 5 - Electroplating of plastics, Gaida, Aßmann, 1996, Leuze-Verlag ). Regarding the application of the copper layer (2) to metals as a substrate basis, reference is also made to the literature ( Kupferschichten, Kanani, p. 62ff, 2000, Leuze Verlag ). The deposition of the copper layer from an electrolyte preferably takes place under reducing conditions (reductive) or by using a current flow (electrolytic). Preferably, the electrolytic deposition of an acidic electrolyte. As has been said, the copper layer discussed here may preferably consist essentially of pure copper.

In einem nächsten Schritt wird auf diese Schicht (2) eine entsprechend dicke Schicht (3) aus einer Legierung aus Kupfer, Zinn und Zink oder Kupfer und Zinn abgeschieden. Diese Legierungsschicht kann dabei eine Dicke von 0,01–15 μm, vorzugsweise 0,1–10 μm und besonders bevorzugt 0,5–5 μm betragen. Wie eine derartige Schicht auf den entsprechenden Substraten abgeschieden werden kann, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Vorzugsweise erfolgt die Abscheidung der Kupferlegierungsschicht aus einem Elektrolyten unter Einsatz eines Stromflusses (elektrolytisch). Bevorzugt ist die elektrolytische Abscheidung aus einem bevorzugt sauren Elektrolyten. Es wird im Übrigen auf die Literatur und dort enthaltende Zitate verwiesen ( DE 10 2011 008 836 ; DE 10 2008 032 398 ; DE 50 2007 002 479 .In a next step, a correspondingly thick layer (3) of an alloy of copper, tin and zinc or copper and tin is deposited on this layer (2). This alloy layer may be a thickness of 0.01-15 .mu.m, preferably 0.1-10 microns and more preferably 0.5-5 microns. How such a layer can be deposited on the corresponding substrates is well known to the person skilled in the art. The deposition of the copper alloy layer from an electrolyte is preferably carried out using a current flow (electrolytic). Preferably, the electrolytic deposition of a preferably acidic electrolyte. In addition, reference is made to the literature and citations contained therein ( DE 10 2011 008 836 ; DE 10 2008 032 398 ; DE 50 2007 002 479 ,

In einem weiteren Schritt wird eine als Haftvermittler dienende Zwischenschicht aufgebracht. Diese Zwischenschicht besteht vorzugsweise im Wesentlichen und besonders bevorzugt ausschließlich entweder aus Eisen (4e), Palladium (4d), Gold (4c), Kupfer (4b) oder Chrom (4a), vorzugsweise aus Kupfer, Eisen oder Chrom und besonders bevorzugt aus Chrom oder Eisen. Die haftvermittelnde Zwischenschicht, insbesondere der Metalle (4a–d) kann dabei eine Dicke von 0,001–0,5 μm, vorzugsweise 0,05–0,4 μm und besonders bevorzugt zwischen 0,1–0,3 μm aufweisen. Die Abscheidung der dünnen Schichten 4d, 4c und 4b ist dem Fachmann bekannt ( Edelmetallschichten, Schriftreihe Galvanotechnik und Oberflächenbehandlung, Hasso Kaiser, Eugen G. Leuze Verlag, 2002 ; Kupferschichten, Kanani, S. 62ff, 2000, Leuze Verlag ).In a further step, an intermediate layer serving as an adhesion promoter is applied. This intermediate layer preferably consists essentially and particularly preferably exclusively of either iron (4e), palladium (4d), gold (4c), copper (4b) or chromium (4a), preferably copper, iron or chromium and more preferably chromium or Iron. The adhesion-promoting intermediate layer, in particular of the metals (4a-d), may have a thickness of 0.001-0.5 μm, preferably 0.05-0.4 μm and particularly preferably between 0.1-0.3 μm. The deposition of the thin layers 4d, 4c and 4b is known to the person skilled in the art ( Precious metal coatings, series Electroplating and Surface Treatment, Hasso Kaiser, Eugen G. Leuze Verlag, 2002 ; Kupferschichten, Kanani, p. 62ff, 2000, Leuze Verlag ).

Es ist jetzt ein im Falle der Schicht (4a) kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass diese haftvermittelnde Schicht aus einem Elektrolyten durch Stromfluss (elektrolytisch) abgeschieden wird, welcher Chrom überwiegend in der dreiwertigen Oxidationsstufe aufweist. Der Cr-III-Anteil im Elektrolyten sollte verglichen mit dem Cr-VI-Anteil erfindungsgemäß bevorzugt bei > 60%, weiter bevorzugt bei > 70% und mehr bevorzugt bei > 80, ganz besonders bevorzugt bei > 90% liegen. Im Rahmen des technisch Realisierbaren und wirtschaftlich Sinnvollen kann der Chromanteil im Elektrolyten äußerst bevorzugt ausschließlich aus 3-wertigem Chrom bestehen. Durch eine derart hergestellte Zwischenschichten kann – wie auch mit den anderen angegebenen Metallschichten – gewährleistet werden, dass eine ausreichend ebene, glänzende und haftfeste Endschicht aufweisend Chrom entstehen kann. Die Abscheidung der unteren Chromschicht (4a) kann dabei nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen ( Die galvanische Verchromung, G. Lausmann, J. Unruh, 2006, Leuze-Verlag ).It is now a characteristic of the present invention in the case of layer (4a) that this adhesion-promoting layer is deposited (electrolytically) from an electrolyte which has chromium predominantly in the trivalent oxidation state. The Cr III content in the electrolyte should preferably be> 60%, more preferably> 70% and more preferably> 80%, very particularly preferably> 90%, compared to the Cr VI content. Within the scope of what is technically feasible and economically feasible, the chromium portion in the electrolyte can very preferably consist exclusively of 3-valent chromium. By means of an intermediate layer produced in this way, it is possible, as with the other metal layers specified, to ensure that a sufficiently level, glossy and adherent final layer comprising chromium can be produced. The deposition of the lower chromium layer (4a) can be carried out by methods known to the person skilled in the art ( The galvanic chrome plating, G. Lausmann, J. Unruh, 2006, Leuze-Verlag ).

Im Falle einer haftvermittelnden Zwischenschicht aus Eisen (4e) hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn diese Eisenschicht extrem dünn ausfällt. Es ist deshalb diesbezüglich bevorzugt die Eisenschicht mit einer Dicke von 0,001–0,5 μm, besonders bevorzugt mit einer Dicke von 0,005–0,4 μm und ganz besonders bevorzugt mit einer Dicke von 0,01–0,2 μm abzuscheiden. Entsprechende Elektrolyte hierzu sind dem Fachmann geläufig ( Über die elektrolytische Abscheidung von Eisen, August Pfaff, Zeitschrift für Elektrochemie und angewandte Chemie, 1910, Vol. 16, 217–223 ).In the case of an adhesion-promoting intermediate layer of iron (4e), it has proven to be particularly advantageous if this iron layer precipitates extremely thin. It is therefore preferred in this regard to deposit the iron layer with a thickness of 0.001-0.5 microns, more preferably with a thickness of 0.005-0.4 microns and most preferably with a thickness of 0.01-0.2 microns. Corresponding electrolytes for this purpose are familiar to the person skilled in the art ( On the Electrolytic Deposition of Iron, August Pfaff, Zeitschrift fur Elektrochemie und angewandte Chemie, 1910, Vol. 16, 217-223 ).

Es ist jetzt ein im Falle der Schicht (4e) kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass diese haftvermittelnde Schicht aus einem Elektrolyten durch Stromfluss (elektrolytisch) abgeschieden wird, welcher Eisen überwiegend in der dreiwertigen Oxidationsstufe aufweist. Bevorzugt liegt das Eisen-III im Vergleich zum zweiwertigen Eisen in einem Überschuss von > 60%, bevorzugt > 70%, weiter bevorzugt > 80% und ganz besonders bevorzugt > 90% vor. Im Rahmen des technisch Realisierbaren und wirtschaftlich Sinnvollen kann der Eisenanteil im Elektrolyten äußerst bevorzugt ausschließlich aus 3-wertigem Eisen bestehen. Zusätzlich kann dieser Elektrolyt noch weitere Bestandteile wie z. B. Leitsalze, Komplexbildner, Puffersubstanzen und diverse Glanzzusätze aufweisen. Die Gegenwart dieser weiteren Bestandteile des Elektrolyten sind vorteilhaft, um die gewünschte Eisenschicht in entsprechender Qualität abzuscheiden. Durch eine derart hergestellte Zwischenschichten kann – wie auch mit den anderen angegebenen Metallschichten – gewährleistet werden, dass eine ausreichend ebene, glänzende und haftfeste Endschicht aufweisend Chrom entstehen kann.It is now a characteristic of the present invention in the case of layer (4e) that this adhesion-promoting layer is deposited (electrolytically) from an electrolyte which has iron predominantly in the trivalent oxidation state. The iron III is preferably present in an excess of> 60%, preferably> 70%, more preferably> 80% and very particularly preferably> 90%, in comparison with the divalent iron. In the context of the technically feasible and economically meaningful, the iron content in the electrolyte can extremely preferably consist exclusively of 3-valent iron. In addition, this electrolyte may contain other ingredients such. As conductive salts, complexing agents, buffering agents and various brighteners have. The presence of these further constituents of the electrolyte are advantageous in order to deposit the desired iron layer in appropriate quality. By means of an intermediate layer produced in this way, it is possible, as with the other metal layers specified, to ensure that a sufficiently level, glossy and adherent final layer comprising chromium can be produced.

Auf diese Zwischenschichten (4a–e) wird abschließend eine weitere, äußere Oberflächenschicht (5) aus im wesentlichen Chrom elektrolytisch aufgebracht, welche zumindest die Beständigkeit und die dekorative Ausstrahlung herkömmlicher Chromschichten aufweist. Die Schicht kann in einer Dicke von 0,01–5 μm, vorzugsweise 0,1–2 μm und besonders bevorzugt zwischen 0,1–0,5 μm im Verbundwerkstoff vorliegen. Erfindungsgemäß wird diese Schicht allerdings im Gegensatz zur eben beschriebenen Chromzwischenschicht (4a) nicht aus einem Elektrolyten abgeschieden, der Chrom überwiegend in der Oxidationsstufe (III) aufweist. In dem hier beschriebenen Elektrolyten liegt das Chrom überwiegend in der 6-wertigen Form vor. Der Cr-VI-Anteil im Elektrolyten sollte verglichen mit dem Cr-III-Anteil erfindungsgemäß bevorzugt bei > 60%, weiter bevorzugt bei > 70% und mehr bevorzugt bei > 80, ganz besonders bevorzugt bei > 90% liegen. Im Rahmen des technisch Realisierbaren und wirtschaftlich Sinnvollen kann der Chromanteil im Elektrolyten äußerst bevorzugt fast ausschließlich aus 6-wertigem Chrom bestehen. Elektrolyte mit dem eine entsprechende Chromschicht auf den wie oben präparierten Verbundwerkstoff abgeschieden werden kann, ist dem Fachmann ebenfalls hinlänglich bekannt. Es wird diesbezüglich auf die bekannte Literatur verwiesen ( Die galvanische Verchromung, G. Lausmann, J. Unruh, 2006, Leuze-Verlag ). Die Schicht (5) wird vorzugsweise aus einem Elektrolyten abgeschieden, der folgende Bestandteile aufweist:
Chrom (VI) oxid, vorzugsweise in einer Konzentration von 240–260 g/l
96%ige Schwefelsäure, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,5 Gew.-%
H2SiF6, vorzugsweise in einer Konzentration von 1,5–4 g/l.
Finally, a further, outer surface layer (5) of substantially chromium which has at least the resistance and the decorative appearance of conventional chromium layers is applied to these intermediate layers (4a-e) electrolytically. The layer may be present in a thickness of 0.01-5 microns, preferably 0.1-2 microns and more preferably between 0.1-0.5 microns in the composite material. According to the invention, however, this layer is in contrast to the chrome intermediate layer just described (4a) is not deposited from an electrolyte containing chromium predominantly in the oxidation state (III). In the electrolyte described here, the chromium is present predominantly in the 6-valent form. The Cr-VI content in the electrolyte should preferably be> 60%, more preferably> 70% and more preferably> 80, most preferably> 90%, compared to the Cr-III content. In the context of the technically feasible and economically reasonable, the chromium content in the electrolyte can extremely preferably consist almost exclusively of hexavalent chromium. Electrolytes with which a corresponding chromium layer can be deposited on the composite material prepared as above are likewise well known to the person skilled in the art. Reference is made in this regard to the known literature ( The galvanic chrome plating, G. Lausmann, J. Unruh, 2006, Leuze-Verlag ). The layer (5) is preferably deposited from an electrolyte which has the following constituents:
Chromium (VI) oxide, preferably in a concentration of 240-260 g / l
96% sulfuric acid, preferably in a concentration of 0.5% by weight
H 2 SiF 6 , preferably in a concentration of 1.5-4 g / l.

Ganz besonders bevorzugt ist ein Verbundwerkstoff, der die Metallschicht (2) mit einer Dicke von 1–20 μm, die Metallschicht (3) mit einer Dicke von 1–5 μm, und die Metallschicht (4a–d) mit einer Dicke von 0,1–0,4 μm, oder die Metallschicht (4e) mit einer Dicke von 0,001–0,5 μm aufweist, wobei die Oberflächenbeschichtung aus im Wesentlichen Chrom (5) eine Schichtdicke von 0,1–0,5 μm aufweist.Most preferably, a composite material comprising the metal layer (2) with a thickness of 1-20 microns, the metal layer (3) with a thickness of 1-5 microns, and the metal layer (4a-d) with a thickness of 0, 1-0.4 microns, or the metal layer (4e) having a thickness of 0.001-0.5 microns, wherein the surface coating of substantially chromium (5) has a layer thickness of 0.1-0.5 microns.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein entsprechend angepasstes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe. Es sei angemerkt, dass die verfahrensgegenständlichen Merkmale, welche auch zur Charakterisierung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe herangezogen worden sind, für das vorliegende Verfahren entsprechend gelten. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Verbundwerkstoffe ist daher dadurch gekennzeichnet, dass die untere haftvermittelnde Schicht Chrom (4a), Kupfer (4b), Gold (4c), Palladium (4d) oder Eisen (4e) aufweist.The present invention also relates to a correspondingly adapted method for producing the composite materials according to the invention. It should be noted that the subject features, which have also been used to characterize the composite materials of the invention, apply mutatis mutandis to the present method. The method according to the invention for producing these composite materials is therefore characterized in that the lower adhesion-promoting layer comprises chromium (4a), copper (4b), gold (4c), palladium (4d) or iron (4e).

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der Verbundwerkstoff wie folgt hergestellt:

  • – Abscheiden einer Grundschicht (2) aufweisend Kupfer auf das Substrat (1);
  • – den Verbundwerkstoff für den nächsten Schritt vorbereiten;
  • – auf diesen elektrolytisch eine Schicht (3) bestehend aus Kupfer und Zinn oder Kupfer-Zinn-Zink abscheiden;
  • – den Verbundwerkstoff für den nächsten Schritt vorbereiten
  • – die Metallschicht aufweisend Chrom (4a), Kupfer (4b), Gold (4c), Palladium (4d) oder Eisen (4e) abscheiden;
  • – den Verbundwerkstoff für den nächsten Schritt vorbereiten;
  • – die Metallschicht (5) aufweisend Chrom abscheiden.
In a particularly preferred embodiment of the present invention, the composite material is produced as follows:
  • - depositing a base layer (2) comprising copper on the substrate (1);
  • - prepare the composite material for the next step;
  • - On this electrolytically deposit a layer (3) consisting of copper and tin or copper-tin-zinc;
  • - Prepare the composite material for the next step
  • - deposit the metal layer comprising chromium (4a), copper (4b), gold (4c), palladium (4d) or iron (4e);
  • - prepare the composite material for the next step;
  • - Have the metal layer (5) comprising chromium.

Hierbei gilt, dass im Falle von Chrom (4a) als Haftvermittler aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden wird, welcher Chrom überwiegend in der 3-wertigen Oxidationsstufe aufweist. Die obere Chromschicht (5) wird hingegen aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden, der Chrom überwiegend in der 6-wertigen Oxidationsstufe aufweist.In this case, in the case of chromium (4a), electrolytic deposition takes place as an adhesion promoter from an electrolyte which has chromium predominantly in the 3-valent oxidation state. The upper chromium layer (5), however, is electrolytically deposited from an electrolyte which has chromium predominantly in the 6-valent oxidation state.

Die hier beschriebenen Schritte zur Abscheidung einer Metallschicht auf den Verbundwerkstoff sind weiter oben und in der Literatur in ausreichendem Maße beschrieben. In Bezug auf die Schritte, welche zur Vorbereitung des Verbundwerkstoffes zur Abscheidung einer weiteren Metallschicht durchgeführt werden, sei angemerkt, dass diese Vorbereitung nach dem Fachmann bekannten Verfahren durchgeführt werden kann ( Praktische Galvanotechnik, Autorenteam, 1984, Leuze-Verlag ). In einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst diese Vorbereitung einen oder mehrere Schritte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Spülen des Verbundwerkstoffes, dem Entfetten des Verbundwerkstoffes und dem Aktivieren des Verbundwerkstoffes. Besonders bevorzugt erfolgt auch die Entfettung des Verbundwerkstoffes auf elektrolytischem Wege. Die Verfahren zum Spülen, elektrolytischen Entfetten und dem Aktivieren des Verbundwerkstoffes sind dem Fachmann hinlänglich bekannt ( Reinigen und Entfetten in der Metallindustrie, Jelinek, 1999, Leuze-Verlag ). Ganz besonders bevorzugt wird die Vorbereitung des Verbundwerkstoffes zum Abscheiden einer weiteren Metallschicht nach einem Verfahren durchgeführt, welches zuerst das Spülen des Werkstoffes vorsieht, anschließend das elektrolytische Entfetten, hiernach das erneute Spülen und abschließend das Aktivieren und finale Spülen des Verbundwerkstoffes aufweist. Mithilfe dieser Reihenfolge an Vorbereitungsschritten werden die zu beschichtenden Verbundwerkstoffe optimal auf die folgende Metallabscheidung vorbereitet.The steps described herein for depositing a metal layer on the composite are described above and in the literature to a sufficient extent. With regard to the steps which are carried out for the preparation of the composite material for the deposition of a further metal layer, it should be noted that this preparation can be carried out by methods known to the person skilled in the art ( Practical Electroplating, Author Team, 1984, Leuze-Verlag ). In a particular embodiment of the present invention, this preparation comprises one or more steps selected from the group consisting of rinsing the composite, degreasing the composite, and activating the composite. Particularly preferably, the degreasing of the composite takes place by electrolytic means. The methods for rinsing, electrolytic degreasing and activation of the composite are well known to those skilled in the art ( Cleaning and degreasing in the metal industry, Jelinek, 1999, Leuze-Verlag ). Most preferably, the preparation of the composite material for depositing a further metal layer is carried out by a method which provides first the rinsing of the material, then the electrolytic degreasing, thereafter the rinsing and finally the activation and final rinsing of the composite material. Using this sequence of preparatory steps, the composites to be coated are optimally prepared for subsequent metal deposition.

Nach dem der Verbundwerkstoff seine finale Chromabscheidung erhalten hat, kann sich vorteilhafter Weise nochmals ein Spülschritt anschließen, bevor der nun fertige Verbundwerkstoff getrocknet wird. Auch das Trocknen kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren durchgeführt werden. Bevorzugt erfolgt eine Trocknung des Verbundwerkstoffes im Luftstrom bei Temperaturen von 50–80°C, vorzugsweise 55–75°C und besonders bevorzugt bei 60–70°C. After the composite material has received its final chromium deposition, a rinsing step can advantageously be followed again before the now finished composite material is dried. The drying can also be carried out by methods known to the person skilled in the art. Preferably, the composite material is dried in a stream of air at temperatures of 50-80 ° C, preferably 55-75 ° C and more preferably at 60-70 ° C.

Der so hergestellte Verbundwerkstoff enthält kein Nickel. Er weist aber überraschend eine entsprechend dekorative Ausstrahlung auf und ist gegenüber den bekannten nickelhaltigen Verbundwerkstoffen nicht weniger haltbar, insbesondere wenn es um die optische Erscheinung und Korrosionsbeständigkeit geht. Es war vor dem Hintergrund des bekannten Standes der Technik nicht zu vermuten, dass die erfindungsgemäße Abfolge von Kupferschicht, Kupferlegierungsschicht, dünner haftvermittelnder Zwischenschicht und Chromschicht ein mit den nickelhaltigen und verchromten Verbundwerkstoffen vergleichbares Ergebnis zu liefern im Stande ist. Auf Basis dieser Erkenntnisse finden die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe insbesondere im Bereich der sanitären Einrichtungen bzw. bei allen Gegenständen, die mit der Haut in Kontakt kommen können ihrer vorteilhaften Verwendungen.The composite thus produced contains no nickel. However, it surprisingly has a correspondingly decorative appearance and is no less durable than the known nickel-containing composite materials, especially when it comes to the visual appearance and corrosion resistance. It was not to be surmised against the background of the known state of the art that the sequence according to the invention of copper layer, copper alloy layer, thin adhesion-promoting intermediate layer and chromium layer is able to provide a result comparable with the nickel-containing and chromium-plated composite materials. On the basis of these findings, the composite materials according to the invention find their advantageous uses, in particular in the field of sanitary facilities or in the case of all objects which may come into contact with the skin.

Beispielhafte Elektrolyte zur Herstellung der einzelnen Schichten:Exemplary electrolytes for the preparation of the individual layers:

Zur Erzeugung der Kupferschicht (2) – z. B. Umicore Kupfer 836, Fa. Umicore Galvanotechnik:To produce the copper layer (2) - z. B. Umicore copper 836, Fa. Umicore Galvanotechnik:

Komponenten: • Kupfer 60 g/l (55–65 g/l), Zugabe z. B. als Kupfersulfat • Schwefelsäure 32 ml/l (27–37 ml/l) • Chlorid 60 mg/l (30–120 mg/l), Zugabe z. B. als Salzsäure • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert < 1 • Temperatur 22°C (20–40°C) • Stromdichte 5 A/dm2 (3–8 A/dm2) components: • copper 60 g / l (55-65 g / l), adding z. B. as copper sulfate • sulfuric acid 32 ml / l (27-37 ml / l) • chloride 60 mg / l (30-120 mg / L), adding z. B. as hydrochloric acid • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value <1 • temperature 22 ° C (20-40 ° C) • current density 5 A / dm 2 (3-8 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangabe.The deposition takes place according to the manufacturer.

Zur Erzeugung der Legierungsschicht (3) – z. B. MIRALLOY 2843, Fa. Umicore GalvanotechnikTo produce the alloy layer (3) - z. B. MIRALLOY 2843, Fa. Umicore Galvanotechnik

Komponenten: • Kupfer 8.5 g/l (7,5–9,5 g/l) • Zinn 34 g/l (30–40 g/l) • Zink 1 g/l (0,8–1,2 g/l) • Kaliumcyanid 50 g/l frei (45–55 g/l) • Kaliumhydroxid 20 g/l (15–25 g/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert > 13 • Temperatur 60°C (58–62°C) • Stromdichte 2 A/dm2 (1,5–2,5 A/dm2) components: • copper 8.5 g / l (7.5-9.5 g / l) • tin 34 g / l (30-40 g / l) • zinc 1 g / l (0.8-1.2 g / l) • Potassium cyanide 50 g / l free (45-55 g / l) • potassium hydroxide 20 g / l (15-25 g / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value > 13 • temperature 60 C. (58-62 ° C) • current density 2 A / dm 2 (1.5-2.5 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangabe. The deposition takes place according to the manufacturer.

Zur Erzeugung der haftvermittelnden Kupferschicht (4b), z. B. Umicore Kupfer 830, Fa. Umicore GalvanotechnikTo produce the adhesion-promoting copper layer (4b), z. Umicore copper 830, Umicore Galvanotechnik

Komponenten • Kupfer 60 g/l (57–63 g/l) • Kaliumcyanid 35 g/l frei (30–40 g/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert 10,5 (10–11) • Temperatur 58°C (55–60°C) • Stromdichte 2 A/dm2 (1–3 A/dm2) components • copper 60 g / l (57-63 g / l) • Potassium cyanide 35 g / l free (30-40 g / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value 10.5 (10-11) • temperature 58 ° C (55-60 ° C) • current density 2 A / dm 2 (1-3 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangaben.The deposition takes place according to manufacturer's instructions.

Zur Erzeugung der haftvermittelnden Goldschicht (4c), z. B. AURUNA 311, Fa. Umicore GalvanotechnikTo produce the adhesion-promoting gold layer (4c), z. B. AURUNA 311, Umicore Galvanotechnik

Komponenten • Gold 2 g/l (2–4 g/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert 0,6 (0,1–0,8) • Temperatur 35°C (20–40°C) • Stromdichte 3 A/dm2 (2–6 A/dm2) components • Gold 2 g / l (2-4 g / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value 0.6 (0.1-0.8) • temperature 35 ° C (20-40 ° C) • current density 3 A / dm 2 (2-6 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangaben.The deposition takes place according to manufacturer's instructions.

Zur Erzeugung der haftvermittelnden Palladiumschicht (4d), z. B. PALLUNA 457, Fa. Umicore GalvanotechnikTo produce the adhesion-promoting palladium layer (4d), z. B. PALLUNA 457, Fa. Umicore Galvanotechnik

Komponenten • Palladium 10 g/l (8–12 g/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert 7,7 (7,2–8,2) • Temperatur 42°C (40–45°C) • Stromdichte 3 A/dm2 (2–6 A/dm2) components • palladium 10 g / l (8-12 g / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value 7.7 (7.2-8.2) • temperature 42 ° C (40-45 ° C) • current density 3 A / dm 2 (2-6 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangaben.The deposition takes place according to manufacturer's instructions.

Zur Erzeugung der haftvermittelnden Chromschicht (4a), z. B. SLOTOCHROM DR 60, Fa. Schlötter To produce the adhesion-promoting chromium layer (4a), z. B. SLOTOCHROM DR 60, Fa. Schlötter

Komponenten • Leitsalz Slotochrom DR 61 260 g/l (235–285 g/l) • Ansatzlösung Slotochrom DR 62 100 ml/l (90–110 ml/l) • Ansatzlösung Slotochrom DR 63 10 ml/l (9–11 ml/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert 3,5 (3,3–3,7) • Temperatur 50°C (45–55°C) • Stromdichte 7 A/dm2 (4–10 A/dm2) components • Conducting salt Slotochrom DR 61 260 g / l (235-285 g / l) • Solution Slotochrom DR 62 100 ml / l (90-110 ml / l) • Solution Slotochrom DR 63 10 ml / l (9-11 ml / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value 3.5 (3.3-3.7) • temperature 50 ° C (45-55 ° C) • current density 7 A / dm 2 (4-10 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangabe.The deposition takes place according to the manufacturer.

Zur Erzeugung der haftvermittelnden Eisenschicht (4e), Fa. UmicoreTo produce the adhesion-promoting iron layer (4e), Fa. Umicore

Komponenten • Palluna ACF-600 Dichtekorrektursalz 130 g/l (100–200 g/l) • Auruna Eisenkorrekturlösung 2 4 ml/l (1–10 ml/l) • Puffersubstanz 55 g/l (20–60 m/l) • Umicore Netzmittel 26 1 ml/l (0,1–2 ml/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert 4 (2–5) • Temperatur 60°C (20–70°C) • Stromdichte 5 A/dm2 (1–10 A/dm2) components • Palluna ACF-600 Density Correction Salt 130 g / l (100-200 g / l) • Auruna Iron Correction Solution 2 4 ml / l (1-10 ml / l) • buffer substance 55 g / l (20-60 m / l) • Umicore wetting agent 26 1 ml / l (0.1-2 ml / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value 4 (2-5) • temperature 60 C. (20-70 ° C) • current density 5 A / dm 2 (1-10 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt nach Herstellerangabe.The deposition takes place according to the manufacturer.

Zur Erzeugung der Chromschicht (5), z. B. SLOTOCHROM DC 150, Fa. SchlötterTo produce the chromium layer (5), z. B. SLOTOCHROM DC 150, Fa. Schlötter

Komponenten • Chromsäure 150 g/l (125–300 g/l) • Chrom(III)oxid 3 g/l (2–6 g(l) • Schwefelsäure 0,4 ml/l (0,27–1,06 ml/l) • Weitere Komponenten nach Herstellerangabe Arbeitsbedingungen: • pH-Wert < 1 • Temperatur 45°C (40–50°C) • Stromdichte 15 A/dm2 (10–25 A/dm2) components • Chromic acid 150 g / l (125-300 g / l) • Chromium (III) oxide 3 g / l (2-6 g (l) • sulfuric acid 0.4 ml / l (0.27-1.06 ml / l) • Other components as specified by the manufacturer Working conditions: • PH value <1 • temperature 45 ° C (40-50 ° C) • current density 15 A / dm 2 (10-25 A / dm 2 )

Die Abscheidung erfolgt laut Herstellerangabe. Optisches Erscheinungsbild im Vergleich zu Standard Typ Schichtfolge Ergebnisse Standard Substrat Kupfer (0,5 μm) Nickel (15 μm) Chrom (5) (0,3 μm) Hochglänzende, bläuliche chromfarbene Oberfläche Ersatz Nickel durch Kombination „Kupfer und Bronze” Subatrat Kupfer (2), (15 μm) Bronze* (3), (4 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Mausgraue, matte, Oberfläche – unbrauchbar Ersatz Chrom (5) durch Chrom (4a) Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) Bronze* (3), (4 μm) Chrom (4a), (0,2 μm) Hochglänzende, hellgraue Oberfläche – nicht geeignet, da ein Farbunterschied zu Standard besteht. Erfindungsgemäße Schichtfolge Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Chrom (4a), (0,2 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Hochglänzende, bläuliche, chromfarbene Oberfläche – Erscheinungsbild identisch zu Standard Erfindungsgemäße Schichtfolge Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Kupfer (4b), (0,2 μm), Chrom (5), (0,3 μm) Hochglänzende, bläuliche, chromfarbene Oberfläche – Erscheinungsbild identisch zu Standard Erfindungsgemäße Schichtfolge Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Gold (4c), (0,2 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Hochglänzende, bläuliche, chromfarbene Oberfläche – Erscheinungsbild identisch zu Standard Erfindungsgemäße Schichtfolge Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Palladium (4d), (0,2 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Hochglänzende, bläuliche, chromfarbene Oberfläche – Erscheinungsbild identisch zu Standard Erfindungsgemäße Schichtfolge Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Eisen (4e), (0,01 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Hochglänzende, bläuliche, chromfarbene Oberfläche – Erscheinungsbild identisch zu Standard Ergebnisse von Korrosionsuntersuchungen A B C Schichtfolge Substrat (1) Kupfer (0,5 μm) Nickel (15 μm) Chrom (0,3 μm) Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) CuSnZn-Schicht (3), (4 μm) Chrom (4a), (0,2 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Substrat (1) Kupfer (2), (15 μm) CuSnZn-Schicht (3), (4 μm) Eisen (4e), (0,01 μm) Chrom (5), (0,3 μm) Kesternichtest ( DIN 50018) ++ + ++ CASS ( DIN 50021-CASS) ++–+++ ++ + Temperaturwechseltest ( DIN IEC 60747-2) +++ +++ +++ Salznebelprüfung ( DIN 50021-SS) +++ +++ + Bewertung: +++ ... sehr gut, ++ ... gut, + ... befr.
*Bronze = Weißbronze = Legierungsschicht aus Kupfer, Zinn und Zink oder Kupfer und Zinn.
The deposition is according to the manufacturer. Optical appearance compared to standard Type layer sequence Results default Substrate Copper (0.5 μm) Nickel (15 μm) Chromium (5) (0.3 μm) High-gloss, bluish chrome-colored surface Replacement nickel by combination "copper and bronze" Subatrate copper (2), (15 μm) bronze * (3), (4 μm) chromium (5), (0.3 μm) Mouse gray, matte, surface - unusable Replacement Chromium (5) by Chromium (4a) Substrate (1) Copper (2), (15 μm) Bronze * (3), (4 μm) Chromium (4a), (0.2 μm) High-gloss, light gray surface - not suitable, since there is a color difference to standard. Inventive layer sequence Substrate (1) Copper (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Chromium (4a), (0.2 μm) Chromium (5), (0.3 μm) High-gloss, bluish, chrome-colored surface - appearance identical to standard Inventive layer sequence Substrate (1) Copper (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Copper (4b), (0.2 μm), Chromium (5), (0.3 μm) High-gloss, bluish, chrome-colored surface - appearance identical to standard Inventive layer sequence Substrate (1) Copper (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Gold (4c), (0.2 μm) Chromium (5), (0.3 μm) High-gloss, bluish, chrome-colored surface - appearance identical to standard Inventive layer sequence Substrate (1) Copper (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Palladium (4d), (0.2 μm) Chromium (5), (0.3 μm) High-gloss, bluish, chrome-colored surface - appearance identical to standard Inventive layer sequence Substrate (1) Copper (2), (15 μm) Bronze (3), (4 μm) Iron (4e), (0.01 μm) Chromium (5), (0.3 μm) High-gloss, bluish, chrome-colored surface - appearance identical to standard Results of corrosion tests A B C layer sequence Substrate (1) Copper (0.5 μm) Nickel (15 μm) Chromium (0.3 μm) Substrate (1) Copper (2), (15 μm) CuSnZn layer (3), (4 μm) Chromium (4a), (0.2 μm) Chromium (5), (0.3 μm) Substrate (1) Copper (2), (15 μm) CuSnZn layer (3), (4 μm) Iron (4e), (0.01 μm) Chromium (5), (0.3 μm) Kesternich test ( DIN 50018) ++ + ++ CASS ( DIN 50021-CASS) ++ - +++ ++ + Temperature change test ( DIN IEC 60747-2) +++ +++ +++ Salt spray test ( DIN 50021-SS) +++ +++ + Rating: +++ ... very good, ++ ... good, + ... ex.
* Bronze = white bronze = alloy layer of copper, tin and zinc or copper and tin.

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Claims (8)

Verbundwerkstoff mit dekorativer Oberfläche im Wesentlichen aus Chrom aufweisend: – ein Substrat (1) bestehend aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Messing, Aluminium, Zink oder Edelstahl, – eine Beschichtung aus wenigstens einer Metallschicht (2) aufweisend Kupfer mit einer Schichtdicke von 0,01–30 μm, – eine Beschichtung aus wenigstens einer Metallschicht (3) aufweisend eine Legierung aus Kupfer, Zinn und Zink oder Kupfer und Zinn von 0,01–15 μm, – eine Beschichtung als haftvermittelnde Schicht aus wenigstens einer Metallschicht aufweisend Chrom (4a), Kupfer (4b), Gold (4c), Palladium (4d) oder Eisen (4e) mit einer Schichtdicke von 0,001–0,5 μm, – eine Oberflächenbeschichtung im Wesentlichen aus Chrom (5) mit einer Schichtdicke von 0,01–5 μm, wobei im Falle einer haftvermittelnden Schicht aufweisend Chrom (4a), diese aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden wird, welcher Chrom überwiegend in der 3-wertigen Oxidationsstufe aufweist und die obere Chromschicht (5) aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden wird, der Chrom überwiegend in der 6-wertigen Oxidationsstufe aufweist.Composite material with a decorative surface consisting essentially of chromium: A substrate (1) consisting of plastic or metal, in particular brass, aluminum, zinc or stainless steel, A coating of at least one metal layer (2) comprising copper with a layer thickness of 0.01-30 μm, A coating of at least one metal layer (3) comprising an alloy of copper, tin and zinc or copper and tin of 0.01-15 μm, A coating as an adhesion-promoting layer of at least one metal layer comprising chromium (4a), copper (4b), gold (4c), palladium (4d) or iron (4e) with a layer thickness of 0.001-0.5 μm, A surface coating essentially of chromium (5) with a layer thickness of 0.01-5 μm, in the case of an adhesion-promoting layer comprising chromium (4a), which is electrolytically deposited from an electrolyte which has chromium predominantly in the 3-valent oxidation state and the upper chromium layer (5) is electrolytically deposited from an electrolyte, the chromium predominantly in the 6 -valent oxidation state. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt für die untere Chromschicht (4a) Chrom fast ausschließlich in der 3-wertigen Oxidationsstufe aufweist und der Elektrolyt für die obere Chromschicht (5) Chrom überwiegend in der 6-wertigen Oxidationsstufe aufweist.Composite material according to claim 1, characterized in that the electrolyte for the lower chromium layer (4a) has chromium almost exclusively in the 3-valent oxidation state and the electrolyte for the upper chromium layer (5) has chromium predominantly in the 6-valent oxidation state. Verbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (2) mit einer Dicke von 1–20 μm, die Metallschicht (3) mit einer Dicke von 1–5 μm, und die Metallschicht (4a–d) mit einer Dicke von 0,1–0,4 μm aufweist, oder die Metallschicht (4e) mit einer Dicke von 0,001–0,5 μm aufweist, wobei die Oberflächenbeschichtung aus im Wesentlichen Chrom (5) eine Schichtdicke von 0,1–0,5 μm aufweist.Composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the metal layer (2) with a thickness of 1-20 μm, the metal layer (3) with a thickness of 1-5 microns, and the metal layer (4a-d) has a thickness of 0.1-0.4 microns, or the metal layer (4e) has a thickness of 0.001-0.5 μm, wherein the surface coating of substantially chromium (5) has a layer thickness of 0.1-0.5 μm. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Schicht Chrom (4a), Kupfer (4b), Gold (4c), Palladium (4d) oder Eisen (4e) aufweist.Method for producing a composite material according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the adhesion-promoting layer comprises chromium (4a), copper (4b), gold (4c), palladium (4d) or iron (4e). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man: – auf das Substrat (1) eine Grundschicht aus Kupfer elektrolytisch oder stromlos abscheidet; – den Verbundwerkstoff für den nächsten Schritt vorbereitet; – die Metallschicht (2) aufweisend Kupfer abscheidet; – auf diesen elektrolytisch eine Schicht (3) bestehend aus Kupfer und Zinn oder Kupfer, Zinn und Zink abscheidet; – den Verbundwerkstoff für den nächsten Schritt vorbereitet – die Metallschicht aufweisend Chrom (4a), Kupfer (4b), Gold (4c), Palladium (4d) oder Eisen (4e) abscheidet; – den Verbundwerkstoff für den nächsten Schritt vorbereitet; – die Metallschicht (5) aufweisend Chrom abscheidet; wobei im Falle der Chromschicht (4a), diese aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden wird, welcher Chrom überwiegend in der 3-wertigen Oxidationsstufe aufweist und jedenfalls die obere Chromschicht (5) aus einem Elektrolyten elektrolytisch abgeschieden wird, der Chrom überwiegend in der 6-wertigen Oxidationsstufe aufweist.Method according to claim 4, characterized in that you: - On the substrate (1) deposits a base layer of copper electrolytically or electrolessly; - prepare the composite for the next step; - The metal layer (2) comprising copper deposits; - Deposits on this electrolytically a layer (3) consisting of copper and tin or copper, tin and zinc; - Preparing the composite material for the next step The metal layer comprising chromium (4a), copper (4b), gold (4c), palladium (4d) or iron (4e) precipitates; - prepare the composite for the next step; - The metal layer (5) comprising chromium deposits; wherein in the case of the chromium layer (4a), this is electrolytically deposited from an electrolyte which has chromium predominantly in the 3-valent oxidation state and in any case the upper chromium layer (5) is electrolytically deposited from an electrolyte, the chromium predominantly in the hexavalent Has oxidation state. Verfahren nach Anspruch 4 und/oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung der Chromschicht (5) aus einem wässrigen Elektrolyten erfolgt, der einen pH-Wert von kleiner 1 aufweist und folgende Bestandteile enthält: Chrom(IV)oxid, vorzugsweise in einer Konzentration von 240–260 g/l Schwefeläure, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,5 Gew.-% H2SiF6, vorzugsweise in einer Konzentration von 1,5–4 g/l.A method according to claim 4 and / or claim 5, characterized in that the deposition of the chromium layer (5) takes place from an aqueous electrolyte which has a pH of less than 1 and contains the following constituents: chromium (IV) oxide, preferably in one Concentration of 240-260 g / l of sulfuric acid, preferably in a concentration of 0.5 wt .-% H 2 SiF 6 , preferably in a concentration of 1.5-4 g / l. Verwendung der Verbundwerkstoffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 in sanitären Einrichtungen. Use of the composite materials according to one or more of claims 1 to 3 in sanitary facilities. Verwendung der Verbundwerkstoffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 bei Gegenständen, die mit der Haut in Kontakt kommen können.Use of the composite materials according to one or more of claims 1 to 3 for articles which may come into contact with the skin.
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