DE1154990B

DE1154990B - Cyanidisches Bad zum galvanischen Abscheiden von Kupferueberzuegen

Info

Publication number: DE1154990B
Application number: DEM44507A
Authority: DE
Inventors: Frank Passal
Original assignee: Metal and Thermit Corp
Current assignee: Primerica Inc
Priority date: 1959-03-19
Filing date: 1960-02-29
Publication date: 1963-09-26
Also published as: FR1250128A; GB1010992A; GB895156A; FR1319859A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

M44507VIb/48a

ANMELDETAG: 29. FEBRUAR 1960 BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 26. SEPTEMBER 1963

Die Erfindung bezieht sich auf Cyanidbäder für die galvanische Abscheidung von Kupferüberzügen auf Metall, um entweder eine Schutzschicht oder eine Schmuckschicht zu erzielen. Es ist bereits bekannt, quaternäre Ammoniumverbindungen als Zusätze zu solchen Bädern zu verwenden, wobei die quaternären Ammoniumsalze die Struktur

CH₃

X-

Cyanidisches Bad zum galvanischen
Abscheiden von Kupferüberzügen

Anmelder:

Metal & Thermit Corporation,
Rahway, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,

Berlin 33, Herbertstr. 22 und

Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2,

Patentanwälte

aufweisen, in der R einen Methylrest, einen Arylmethylrest oder einen Arylrest bedeutet und X ein Halogenion ist. Diese Zusatzstoffe rollen eine Benetzung der Metalloberfläche durch die Cyanidbäder erleichtern. Erfindungsgemäß werden nun den Cyanidbäderti, die Kupfercyanid und freies Alkalicyanid enthalten, als netzende Stoffe ebenfalls quaternäre Ammoniumverbindungen zugesetzt, die aber die Struktur

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. März 1959 (Nr. 8GO 381)

Frank Passal, Detroit, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

R (C₂H₄O)_nH

CH₃

(C₂H₄OVH

χ-

aufweisen, wobei die Gruppe R einen Alkylrest mit 8 bis 16 oder 18 Kohlenstoffatomen in der Kette darstellt und X ein Halogenion, z. B. von Chlor, Brom oder Jod, ist. m und η sind ganze Zahlen von 1 bis 14. Diese Zusatzstoffe weisen gegenüber den bekannten quaternären Ammoniumverbindungen den Vorteil auf, daß sie weniger zur Schaumbildung neigen, man also kräftiger rühren und die Galvanisierung schneller durchführen kann. Außerdem neigen sie weniger dazu, an der Kathode zu haften. Es ist daher eine geringere Reinigung der Fertigprodukte notwendig, um diese dann anschließend mit einem galvanischen Nickelüberzug zu versehen. Die Mengen der quaternären Ammoniumverbindungen betragen 0,025 bis 0,5 g je Liter, insbesondere 0,05 bis 0,15 g je Liter.

Von den Verbindungen werden besonders solche bevorzugt, in denen R ein Alkylrest von etwa 12 ist. Solche Alkylreste finden sich in den Ölen der Kokosnuß. Besonders werden Alkylreste mit 12 bis 14 oder 18 Kohlenstoffatomen bevorzugt, insbesondere die Oleyl- und Stearylreste. Die Summe von m und η soll 10 bis 20, vorzugsweise etwa 15, betragen.

Wie allgemein bekannt ist, werden beim galvanischen Abscheiden aus Alkalicyanidbädern die besten Resultate erzielt, wenn man verhindert, daß die dünne, unmittelbar an der Kathode befindliche Schicht zu stark an Metallionen verarmt. Dies wird gewöhnlich durch Umrühren der Lösung, Bewegung der Kathode, Rühren mit Luft oder durch Stromunterbrechung, periodische Umkehr des Stroms usw. oder durch Kombination dieser Verfahren erreicht.

In Tabelle I sind Beispiele für verschiedene Bäder zusammengefaßt.

309 689/230

Tabelle I

Bestandteil in Gramm je Liter
3 4 5

Kupfer(I)-cyanid

Kaliumcyanid

Natriumcyanid

Kaliumhydroxyd

Natriumhydroxyd

Freies Kaliumcyanid

Freies Natriumcyanid

Kaliumnatriumtartrat

Kaliumgluconat

Kaliumsaccharat

Selen-diäthyl-dithiocarbamat .. Tellur-diäthyl-dithiocarbamat .. Blei in Gramm je Liter, zugegeben als Pb(C₂H3O₄)2 · 2 H₂O Kaliumthiocyanat

Zusatz 1*

Zusatz 2

Zusatz 3

Zusatz 4

Zusatz 5

Zusatz 6

Temperatur, ⁰C

60 102

25 15 45

0,2

65

* Die angegebenen Zusätze sind polyäthoxylierte quaternäre Verbindungen, mit dem Alkylrest R und der Zahl der Äthylenoxydgruppen η und m, entsprechend der Tabelle II. Es wurden 75
124

30
15

25

15

0,1

65

75

89,5
30

7,5

25

0,002
5

0,10

80

90
146

38
15

0,012
0,004

0,15
75

75 124

30 15

25

0,002

0,1

60 102

25 15

25 0,004

0,002

75

0,1 65

die Chloride verwendet.· Die Bromide und Iodide sind jedoch ebenso brauchbar.

Tabelle II

Zusatz	R	(n+m)
1 2 3 4 5 6	Dodecyl aus Kokosnußöl Dodecyl aus Kokosnußöl Oleyl Oleyl Stearyl Stearyl	2 15 2 15 2 15

Die polyäthoxylierten quaternären Verbindungen werden im allgemeinen als Netzmittel bezeichnet. Ihre Hauptfunktion ist, eine Lochbildung auf der Oberfläche zu verhindern. Es wurde jedoch gefunden, daß sie auch den Glanz der Abscheidung mitbestimmen, bei der Verwendung zusammen mit Glanzbildnern den Stromdichtebereich erweitern, in dem die galvanische Schicht blank wird, sowie die Grenzstromdichte erhöhen. Es ist auch ungewöhnlich, daß sie mit einer großen Anzahl verschiedener, als Netzmittel verwendeter anderer Materialien verträglich sind, was ihre Zugabe zu Bädern, die anfangs mit anderen Netzmitteln hergestellt wurden, erlaubt. Obwohl diese Stoffe als Netzmittel dienen, ist der Schaum, den sie erzeugen, relativ unstabil. Insbesondere erfolgt, wenn sie in Mengen von weniger als 0,20 g je Liter verwendet werden, nur eine geringe oder keine Schaumbildung. Dies erlaubt die Verwendung dieser Verbindungen in Vorrichtungen, in denen mit Luft gerührt wird, was bei vielen anderen Netzmitteln nicht möglich ist.

Die guten Kupferniederschläge aus Alkalicyanidbädern nach der Erfindung werden auf konventionellen Grundmetallen, wie Eisen, Stahl, Nickel, Zink, Blei oder Kupfer und deren Legierungen, erhalten.

Auf gewissen Grundmetallen, wie Eisen, Stahl und Spritzgußstücke auf Zinkbasis, trägt man zunächst einen ersten hauchdünnen Kupferüberzug aus einem Kupfercyanidbad von niedrigem Wirkungsgrad auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Cyanidisches Bad zum galvanischen Abscheiden von Kupferüberzügen mit einem Gehalt an Kupfercyanid, freiem Alkalicyanid und einer quaternären Ammoniumverbindung, dadurch ge kennzeichnet, daß es 0,025 bis 0,5 g je Liter mindestens einer polyäthoxylierten quaternären Verbindung der allgemeinen Formel

CH₃

(C₂H₄O)_nH

(C₂H₄O)_7nH

enthält, worin R einen Alkylrest mit 8 bis 16 oder 18 Kohlenstoffatomen, X ein Halogenid und η und m ganze Zahlen von 1 bis 14 bedeuten.

2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es polyäthoxylierte quaternäre Verbindungen enthält, in denen die Summe von η und m ungefähr 10 bis 20 beträgt.

3. Bad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,05 bis 0,15 g je Liter polyäthoxylierte quaternäre Verbindungen enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Referat über die französische Patentschrift Nr. 1 083 799 im Chemischen Zentralblatt, 1956," S. 5961.