DE1030133B - Process for the production of galvanic copper coatings - Google Patents
Process for the production of galvanic copper coatingsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Gegenstand des Hauptpatents 1 000 204 ist ein Verfahren zur Herstellung galvanischer Kupferüberzüge mit dem besonderen Kennzeichen, daß man sauren galvanischen Kupferbädern vor oder während der Galvanisierung neben Glanzgalvanisierungsmitteln carboxylgruppenfreie Aminoverbindungen der allgemeinen FormelThe subject of the main patent 1 000 204 is a method for producing galvanic copper coatings with the special feature that acid electroplating copper baths are used before or during electroplating in addition to bright electroplating agents, carboxyl group-free amino compounds of the general formula
R1 R 1
R3 R 3
Verfahren zur Herstellung
galvanischer KupferüberzügeMethod of manufacture
galvanic copper coatings
Zusatz zum Patent 1 000 204Addendum to patent 1 000 204
R2 R 2
R4 R 4
zusetzt, in welcher X einen zweiwertigen acyclischen oder cyclischen Kohlenwasserstoffrest oder zusammen mit einem oder beiden Stickstoffatomen ein heterocyclisches Ringsystem, welches außer diesen Stickstoffatomen keine weiteren Heteroatome enthält und R1, R2, R3 und R4 Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest bedeuten, wobei die Kohlenwasserstoffreste auch Heteroatome oder Heteroatomgruppen bzw. Substituenten enthalten können.adds, in which X is a divalent acyclic or cyclic hydrocarbon radical or together with one or both nitrogen atoms a heterocyclic ring system which contains no further heteroatoms apart from these nitrogen atoms and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen or a hydrocarbon radical, where the Hydrocarbon radicals can also contain heteroatoms or heteroatom groups or substituents.
Durch den Zusatz der Verbindungen des Hauptpatents zu galvanischen Bädern wird erreicht, daß anorganische Verunreinigungen, wie sie z. B. in den Härtebildnern des Wassers, sowie in Metallsalzen technischer Qualität vorliegen, keine nachteilige Wirkung auf die Eigenschaften von Kupferüberzügen ausüben, welche unter Verwendung von Glanzmitteln hergestellt wurden. Weiterhin besitzen die genannten Verbindungen die Eigenschaft, die Duktilität galvanischer Überzüge zu erhöhen.By adding the compounds of the main patent to electroplating baths it is achieved that inorganic Impurities such as B. in the hardness components of the water, as well as in metal salts of technical quality, have no adverse effect on the properties of copper coatings which are made using made of brighteners. The compounds mentioned also have the property of ductility to increase galvanic coatings.
Es wurde nun in Weiterbildung dieses Verfahrens gefunden, daß man mit besonderem Vorteil auch Sulfosäure- oder Schwefelsäureesterabkömmlinge solcher carboxylgruppenfreien Aminoverbindungen der obengenannten Formel verwenden kann, die eine oder mehrere Sulfonsäuregruppen oder Schwefelsäureestergruppen enthalten, welche gegebenenfalls in Form ihrer Salze mit anorganischen oder organischen Basen vorliegen können.It has now been found in a further development of this process that sulfonic acid can also be used with particular advantage. or sulfuric acid ester derivatives of such carboxyl group-free amino compounds of the above May use formulas that contain one or more sulfonic acid groups or sulfuric acid ester groups, which can optionally be in the form of their salts with inorganic or organic bases.
Verbindungen dieser Art sind beispielsweise:
N-Äthyl-N-ß-aminoäthyl-aminoäthansulfonsäure,
N,N-Diäthyl-äthylendiamino-N',N'-bis-(äthan-Connections of this type are for example:
N-ethyl-N-ß-aminoethyl-aminoethanesulfonic acid,
N, N-diethyl-ethylenediamino-N ', N'-bis- (ethane-
sulfonsäure),sulfonic acid),
1,3-Diaminopropan-2-sulf onsäure,
N,N,N',N'-Tetra-n-butyl-l,3-diaminopropanol-1,3-diaminopropane-2-sulfonic acid,
N, N, N ', N'-Tetra-n-butyl-1,3-diaminopropanol
2-monoschwefelsäureester,
Piperazin-N, N '-bis- (2-oxypropansulf onsäure),
2,5-Diaminobenzol-l-sulfonsäure,
2,5-Diaminobenzol-l,4-disulfonsäure2-monosulfuric acid ester,
Piperazine-N, N'-bis- (2-oxypropanesulfonic acid),
2,5-diaminobenzene-l-sulfonic acid,
2,5-diaminobenzene-1,4-disulfonic acid
sowie weitere Sulfonsäure- bzw. Schwefelsäureesterabkömmlinge der im Hauptpatent genannten Verbindungen. Durch diese Zusätze erreicht man, daß die Glanzmittel in Verunreinigungen enthaltenden Bädern über den gesamten wirksamen Stromdichtebereich zu einwandfreien Kupferglanzniederschlägen führen. Darüber hinaus werden Anmelder:as well as further sulfonic acid or sulfuric acid ester derivatives of the compounds mentioned in the main patent. These additives ensure that the brighteners in baths containing impurities over the entire period effective current density range lead to perfect copper luster deposits. Beyond that Applicant:
DEHYDAGDEHYDAG
Deutsche Hydrierwerke G.m.b.H.,
Düsseldorf, Henkelstr. 67Deutsche Hydrierwerke GmbH,
Düsseldorf, Henkelstr. 67
Dr. Wennemar Strauss und Dr. Wolf-Dieter Willmund,Dr. Wennemar Strauss and Dr. Wolf-Dieter Willmund,
Düsseldorf-Holthausen,
sind als Erfinder genannt wordenDüsseldorf-Holthausen,
have been named as inventors
die genannten Zusatzstoffe in wesentlich geringerem Maße von den galvanischen Metallüberzügen aufgenommen als die entsprechenden Verbindungen des Hauptpatents, wodurch sich ein sparsamerer Verbrauch ergibt.the additives mentioned were absorbed by the galvanic metal coatings to a much lesser extent than the corresponding connections of the main patent, which results in a more economical consumption.
Die Anwendungsbedingungen entsprechen hinsichtlich der erforderlichen Aufwandmengen, Arbeitstemperaturen usw. weitgehend denjenigen des Hauptpatents. So liegt beispielsweise die Anwendungskonzentration der erfindungsgemäßen Mittel zwischen 0,01 und 15 g/l Badflüssigkeit, vorzugsweise zwischen 3 und 12 g/l. Im allgemeinen wird bei Temperaturen von 20 bis 60° C galvanisiert unter Anwendung von Stromdichten zwischen 0,5 bis 15 Amp./dm2.The conditions of use largely correspond to those of the main patent with regard to the required application rates, working temperatures, etc. For example, the application concentration of the agents according to the invention is between 0.01 and 15 g / l bath liquid, preferably between 3 and 12 g / l. In general, electroplating is carried out at temperatures from 20 to 60 ° C. using current densities between 0.5 to 15 amp./dm 2 .
1. Einem sauren Kupferbad, das 200 g/l technisches Kupfersulfat, 60 g/l konzentrierte Schwefelsäure und als Glanzmittel 1,2 g/l l,3,5-Triazin-2,4,6-tris-(mercapto-2-oxypropansulfonsäure) bzw. deren Natriumsalz enthält, setzt man zur Unschädlichmachung der im Bad enthaltenen Verunreinigungen 2 g/l Piperazin-N,N'-bis-(2-oxypropansulfonsäure) bzw. deren Natriumsalz zu. Die in diesem Bad herstellbaren Kupferüberzüge auf Eisen, Eisenlegierungen usw. fallen hochglänzend aus. Arbeitet man ohne Zusatz von Piperazin-N,N'-bis-(2-oxypropansulfonsäure), erzielt man unter sonst gleichen Bedingungen nur weniger glänzende Kupferniederschläge.1. An acidic copper bath containing 200 g / l technical copper sulphate, 60 g / l concentrated sulfuric acid and as Rinse aid 1.2 g / l l, 3,5-triazine-2,4,6-tris- (mercapto-2-oxypropanesulfonic acid) or contains its sodium salt, is used to render harmless the substances contained in the bath Impurities 2 g / l piperazine-N, N'-bis- (2-oxypropanesulfonic acid) or their sodium salt. The copper coatings on iron that can be produced in this bath, Iron alloys etc. turn out to be high-gloss. If you work without the addition of piperazine-N, N'-bis- (2-oxypropanesulfonic acid), all other things being equal, one only achieves less shiny copper deposits.
»09 510/434»09 510/434
2. Versetzt man ein saures Kupferbad, welches 250 g/l technisches Kupfersulfat, 70 g/l konzentrierte Schwefelsäure und 0,3 g/l Ν,Ν-diäthyl-ditMocarbaminsäure-äthylester-ct>-sulf onsaures Natrium als Glanzmittel enthält, mit 1,5 g/l N.NjN'.N'-Tetra-n-butyl-l.S-diaminopropanol-2-monoschwefelsäureester, so werden bei der Galvanisierung cyanidisch vorverkupferter Eisenbleche hochglänzende Kupferniederschläge erhalten. Zu den besten Kupferüberzügen gelangt man, wenn bei 25° C und mit Stromdichten zwischen 1 und 6 Amp./dm2 gearbeitet wird. Wird ohne denZusatz von 1,5 g/l Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetra-n-butyll,3-diaminopropanol-2-monoschwefelsäureester gearbeitet, so tritt nur im Stromdichtebereich von 2 bis 3 Amp./dm2 ein brauchbarer Glanzeffekt auf.2. If an acidic copper bath is added, which contains 250 g / l technical grade copper sulfate, 70 g / l concentrated sulfuric acid and 0.3 g / l Ν, Ν-diethyl-ditMocarbamic acid-ethyl ester-ct> -sulfonate-acid sodium as a brightener 1.5 g / l N.NjN'.N'-tetra-n-butyl-IS-diaminopropanol-2-monosulphuric acid ester, high-gloss copper precipitates are obtained in the electroplating of cyanidically pre-coppered iron sheets. The best copper coatings are obtained when working at 25 ° C and with current densities between 1 and 6 Amp./dm 2 . If you work without the addition of 1.5 g / l Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetra-n-butyl, 3-diaminopropanol-2-monosulphuric acid ester, only the current density range of 2 to 3 amps / dm 2 occurs usable gloss effect.
3. Zu besonders guten Glanzeffekten gelangt man, wenn ein mit 180 g/l Kupfersulfat und 90 g/l konzentrierter Schwefelsäure angesetztes Kupferbad mit 0,3 g/l 1,3,5-Triazin-2,4,6-tris-(mercapto-2-oxypropansulfonsäure) und 0,1 g/l NjN-diäthyl-dithiocarbaminsäure-äthylester-casulfonsaurem Natrium als Glanzmittel und 1 g/l 2,5-Diaminobenzol-1,4-disulf onsäure versetzt wird. Bei Temperaturen zwischen 20 und 45°C kann bei Stromdichten bis zu 13 Amp./dm2galvanisiert werden. Ohne denZusatz von2,5-Diaminobenzol-l ,4-disulf onsäure fallen die Kupferniederschläge weniger glänzend aus.3. Particularly good gloss effects are achieved if a copper bath made with 180 g / l copper sulfate and 90 g / l concentrated sulfuric acid with 0.3 g / l 1,3,5-triazine-2,4,6-tris- ( mercapto-2-oxypropanesulfonic acid) and 0.1 g / l NjN-diethyl-dithiocarbamic acid ethyl ester-casulfonic acid sodium as a brightener and 1 g / l 2,5-diaminobenzene-1,4-disulfonic acid is added. At temperatures between 20 and 45 ° C, current densities of up to 13 Amp./dm 2 can be electroplated. Without the addition of 2,5-diaminobenzene-1,4-disulfonic acid, the copper precipitates are less shiny.
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