DE1246349B - Bath for the galvanic deposition of silver-antimony alloys - Google Patents
Bath for the galvanic deposition of silver-antimony alloysInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
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C23bC23b
Deutsche Kl.: 48 a-5/44 German class: 48 a -5/44
Sch34943VIb/48a
10. April 1964
3. August 1967Sch34943VIb / 48a
April 10, 1964
3rd August 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bad zur galvanischen Abscheidung von Silber-Antimon-Legierungen, insbesondere zur Herstellung harter und glänzender Silberüberzüge.The invention relates to a bath for the galvanic deposition of silver-antimony alloys, especially for the production of hard and shiny silver coatings.
Die Silberniederschläge, die man elektrolytisch aus den bekannten und allgemein benutzten cyanidischen Bädern abscheiden kann, haben eine verhältnismäßig geringe Härte. Es ist bekannt, den Elektrolyten verschiedene Stoffe zuzusetzen, welche die Abscheidung härterer und außerdem glänzender Niederschläge ίο ermöglichen. Die als Glanzbildner verwendeten Substanzen erhöhen nicht nur den Glanz, sondern in gewissem Maße stets auch die Härte der Silberabscheidungen. Mit den meisten dieser Substanzen werden unter normalen Bedingungen Härten bis etwa 120 kp/mma erreicht. Silberüberzüge mit höheren · Härtewerten (bis über 200kp/mm2) kann man, wie ebenfalls bekannt ist, aus antimonhaltigen Elektrolyten herstellen. Diese Silberschichten· behalten ihre hohe Härte auch bei längerem Lagern bzw. beim Erhitzen auf höhere Temperaturen (100 bis 2000C), · was bei den meisten elektrolytisch abgeschiedenen Silberniederschlägen nicht der Fall ist.The silver precipitates that can be deposited electrolytically from the known and commonly used cyanide baths have a relatively low hardness. It is known to add various substances to the electrolytes, which enable the deposition of harder and also shiny deposits ίο. The substances used as brighteners not only increase the gloss, but to a certain extent also the hardness of the silver deposits. With most of these substances, hardnesses of up to about 120 kp / mm a are achieved under normal conditions. As is also known, silver coatings with higher hardness values (up to over 200 kp / mm 2 ) can be produced from electrolytes containing antimony. These silver layers retain their high hardness even after prolonged storage or when heated to higher temperatures (100 to 200 ° C.), which is not the case with most of the electrolytically deposited silver precipitates.
Die Einführung des Antimons in die cyanidischen Silberbäder ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Es ist prinzipiell möglich, das Antimon in Form von Alkali(III)-antimonat einzubringen, jedoch muß man dem Bad hierbei ziemlich viel Wasser und außerdem Alkalihydroxyd zuführen, weil die Antimonate nur in stark alkalischer Lösung beständig und nur mäßig löslich sind. Die ständige Zufuhr der hochalkalischen Antimonlösung läßt sich im praktischen Betrieb nicht durchführen, weil der Elektrolyt sich in unzulässigem Maße an Alkalihydroxyd anreichert und sein Volumen durch die Zusätze immer größer wird. Man hat daher verschiedene organische Verbindungen . ' angewandt, die mit Antimon mehr oder weniger stabile Komplexe bilden und es in Lösung halten. Als Komplexbildner sind hierbei benutzt worden: Oxysäuren, ζ. B. Weinsäure, oder Aminosäuren, geradkettige aliphatische Polyoxyverbindungen, z. B. Äthylenglykol, Glycerin oder Sorbit, ferner aromatische Dihydroxyverbindungen, z. B. Brenzkatechin-3,5-disulfosäure. The introduction of antimony into the cyanide silver baths is associated with certain difficulties. In principle, it is possible to introduce the antimony in the form of alkali (III) antimonate, but it must a good deal of water and alkali hydroxide are added to the bath, because the antimonates are only stable and only sparingly soluble in a strongly alkaline solution. The constant supply of the highly alkaline antimony solution can be used in practice Do not operate because the electrolyte is enriched in an impermissible degree in alkali hydroxide and its volume becomes larger and larger due to the additives. There are therefore various organic compounds. ' used, which form more or less stable complexes with antimony and keep it in solution. as Complexing agents have been used here: Oxy acids, ζ. B. tartaric acid, or amino acids, straight-chain aliphatic polyoxy compounds, e.g. B. ethylene glycol, glycerin or sorbitol, also aromatic Dihydroxy compounds, e.g. B. Pyrocatechol-3,5-disulfonic acid.
Diese Komplexbildner haben indessen den Nachteil, in größerer Konzentration einen ungünstigen Einfluß auf die Silberabscheidung auszuüben und außerdem bei der Elektrolyse schädliche Zersetzungs- oder Reaktionsprodukte zu bilden.However, these complexing agents have the disadvantage that they have an unfavorable influence in higher concentrations on the silver deposition and also harmful decomposition or reaction products in the electrolysis to build.
Zur Überwindung dieser Nachteile wurde zwar bereits vorgeschlagen, Aminoalkohole als komplexbildende Lösungsmittel für Antimonhydroxyd bzw.
Bad zur galvanischen Abscheidung
von Silber-Antimon-LegierungenTo overcome these disadvantages, it has already been proposed to use amino alcohols as complex-forming solvents for antimony hydroxide or bath for electrodeposition
of silver-antimony alloys
Anmelder:Applicant:
Schering Aktiengesellschaft,Schering Aktiengesellschaft,
Berlin N 65·, Müllerstr. 170/172Berlin N 65, Müllerstr. 170/172
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Hubert Offermanns, Solingen-Merscheid;Dr. Hubert Offermanns, Solingen-Merscheid;
Dr. Willy Skaliks, BerlinDr. Willy Skaliks, Berlin
Antimonoxyd zu verwenden. Die Antimonverbindungen sind jedoch nur mit beträchtlichem Aufwand mit Aminoalkoholen in Lösung zu bringen, so daß ζ. B. sogar das relativ gut lösliche, frisch gefällte Antimonoxydhydrat etwa 1 Stunde lang mit Triäthanolamin auf 160°C erhitzt werden muß, um eine Lösung zu erhalten.To use antimony oxide. However, the antimony compounds are only available with considerable effort to bring into solution with amino alcohols, so that ζ. B. even the relatively readily soluble, freshly precipitated antimony oxide hydrate Must be heated to 160 ° C for about 1 hour with triethanolamine in order to achieve a solution to obtain.
Es wurde nun gefunden, daß Komplexverbindungen eines Alkanolamins mit Antimontrichlorid sehr gut löslich sind und sich als Härte- und Glanzbildner in galvanischen Silberbädern besonders eignen. Als Alkanolamine sind z. B.-besonders geeignet gegebenenfalls substituierte Tri- und Dialkanolamine, wie Triäthanolamin, Tripropanolamin, Tri-iso-propanolamin, Tributanolamin, Tri-isobutanolamin, Tripentanolamin, Tri-(a-äthylpropanol)-amin, Trihexanolamin, Methyldiäthanolamin, Äthyldiäthanolamin, Methyldipropanolamin, Äthyldipropanolamin, Propyldiäthanolamin und n-Butyldiäthanolamin.It has now been found that complex compounds of an alkanolamine with antimony trichloride are very good are soluble and are particularly suitable as hardeners and brighteners in galvanic silver baths. as Alkanolamines are e.g. B.-particularly suitable where appropriate substituted tri- and dialkanolamines, such as triethanolamine, tripropanolamine, tri-iso-propanolamine, Tributanolamine, tri-isobutanolamine, tripentanolamine, tri- (a-ethylpropanol) -amine, trihexanolamine, Methyl diethanolamine, ethyl diethanolamine, methyldipropanolamine, ethyldipropanolamine, propyldiethanolamine and n-butyl diethanolamine.
Die Herstellung der Komplexe erfolgt in einfachster Weise durch Mischen der Komponenten miteinander. Zu diesem Zweck trägt man Antimontrichlorid unter Rühren in überschüssiges Alkanolamin ein, das gegebenenfalls etwas Wasser enthalten kann und zur Einleitung der Reaktion zweckmäßig auf etwa 4O0C erwärmt worden ist.' Die Bildung der Komplexverbindung erfolgt nun exotherm, wobei die Temperatur je nach den Bedingungen mehr oder weniger hoch ansteigt. Eine Isolierung der ausgezeichnet löslichen Komplexe ist nicht erforderlich, ihre Lösung kann dem Silberbad direkt zugesetzt werden. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Antimongehalt dieser Lösung etwa 5 Gewichtsprozent beträgt. Die genaue Zusammensetzung der Komplexverbindung ist bisher nicht bekannt. Dies ist jedoch unerheblich, da für die Wirkung lediglich die Gegenwart der beiden Komponenten in Form eines löslichen Komplexes erforderlich ist.The complexes are produced in the simplest possible way by mixing the components with one another. For this purpose, carries antimony trichloride with stirring into an excess of alkanolamine, which may contain some water and, where appropriate, has been heated to initiate the reaction conveniently at about 4O 0 C. ' The formation of the complex compound now takes place exothermically, the temperature rising to a greater or lesser extent depending on the conditions. It is not necessary to isolate the excellently soluble complexes; their solution can be added directly to the silver bath. It has proven to be useful if the antimony content of this solution is about 5 percent by weight. The exact composition of the complex compound is not yet known. However, this is irrelevant, since only the presence of the two components in the form of a soluble complex is required for the effect.
709 619/553709 619/553
I 246I 246
Der Gehalt an Antimon kann in d,en erfindungsgemäßen Bädern in einem Bereich von etwaO,Ol bis 10 g/l liegen, vorzugsweise wird dieser jedoch in einem Bereich von etwa 0,2 bis 3,0 g/l gehalten.The content of antimony can in d, en according to the invention Baths in a range from about O, Ol to 10 g / l, but preferably this is kept in a range of about 0.2 to 3.0 g / l.
Aus Silberbädern, welche die beschriebenen Kornplexe enthalten, können glänzende Silberüberzüge mit ausgezeichneten Eigenschaften, insbesondere- mit großer Härte, abgeschieden; werden. .,Besopders^vorteilhaft verhalten.,sich die erfindungsgemäßen. Bäder hinsichtlich der Glanzbildung, wenn !%ie -außerdem Verbindungen des zweiwertigen Selens enthalten. So erhält man aus Elektrolyten mit etwa 30 g/l Silber und etwa 100 g/l freiem Alkalicyanid, denen die Antimonkomplexsalzlösung zugesetzt wurde, bei- Stromdichten zwischen etwa 0,2 und 1,5 A/dm2 und mit Elektrolytbewegung halbgiänzende Silberniederschläge mrtVikkershärten von etwa 160 bis 220 fcp'/mm2. Setzt man den Elektrolyten noch Kalium- oder Natriumselenocyanat, beispielsweise etwa "O,001~g/r,' als" Glänzbildner zu, so kann man im Bereich von etwa 0^1 bis 2,5 A/dm2 spiegelglänzen4e SHbjerüberzügs.niit mindestens derselben hohen Härte abscheiden.Shiny silver coatings with excellent properties, in particular with great hardness, can be deposited from silver baths which contain the complexes described; will. ., Besopders ^ behave advantageously., The invention. Baths in terms of gloss formation, if ! % ie - also contain compounds of bivalent selenium. For example, electrolytes with about 30 g / l silver and about 100 g / l free alkali metal cyanide, to which the antimony complex salt solution was added, with current densities between about 0.2 and 1.5 A / dm 2 and with electrolyte movement, semi-glossy silver precipitates with a hardness of Vikkers about 160 to 220 fcp '/ mm 2 . If potassium or sodium selenocyanate, for example about 0.001 g / r, is added to the electrolyte as a brightening agent, then in the range of about 0.1 to 2.5 A / dm 2, at least deposit the same high hardness.
Im folgenden sind einige Beispiele" für erjndungsgemäße Silberbäder aufgeführt,, welche. Aniimqnkomplexe von Alkanolamine!} als'Öärte- und Gläjtizbildner enthaKen." '"'".: " _ „.'.„_.The following are some examples "of the invention Silver baths listed, which. Animal complexes of Alkanolamine!} as a hardening and glazing agent contain. "'"' ".:" _ ". '." _.
Beispiel!" ■Example! "■
Silber als Natriumsilbercyanid 30,0 g/lSilver as sodium silver cyanide 30.0 g / l
Freies Natriumcyanid 110,0 g/lFree sodium cyanide 110.0 g / l
-.. · Natriumcarbonat ...' 25,0"g/l- .. · Sodium carbonate ... '25.0 "g / l
«- Antimon, als Lösung-von — ----- ■-. - - -".-" ' "-. SbCl3 in.Triäthanolamin .'. 0,5 g/l "«- Antimony, as a solution-of - ----- ■ -. - - - ".-"'"-. SbCl 3 in.triethanolamine.'. 0.5 g / l"
Silber als Kaliumsilbercyanid 35,0 g/lSilver as potassium silver cyanide 35.0 g / l
Freies Kaliumcyanid ,. 120,0 g/lFree potassium cyanide,. 120.0 g / l
:- Kaliumcarbonat 30,0 g/l: - potassium carbonate 30.0 g / l
Antimon als Lösung vonAntimony as a solution of
SbCl3 in Methyldiäthanolamin.... 1,0 g/lSbCl 3 in methyl diethanolamine .... 1.0 g / l
Silber als Kaliumsilbercyanid .... 30,0 g/lSilver as potassium silver cyanide .... 30.0 g / l
Freies Natriumcyanid 100,0 g/lFree sodium cyanide 100.0 g / l
Natriumcarbonat 30,0 g/lSodium carbonate 30.0 g / l
Antimon als Lösung vonAntimony as a solution of
SbCl3 in Triisopropanolamin 0,8 g/lSbCl 3 in triisopropanolamine 0.8 g / l
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