DE1521013A1

DE1521013A1 - Verfahren und Elektrolytloesung zur Goldplattierung

Info

Publication number: DE1521013A1
Application number: DE19661521013
Authority: DE
Inventors: Foulke Donald Gardner
Original assignee: Sel Rex Corp
Current assignee: Sel Rex Corp
Priority date: 1964-08-26
Filing date: 1966-10-17
Publication date: 1969-08-14
Also published as: CH468474A; USB373094I5; BE688412A; US3373094A; FR1497810A; NL6614654A

Description

DR. IN U. F. WUKSTHOFF ⁸ MÜNOHKH 9O UIPUING.G.PÜL8 1 C O 1 Π 1 O SCHWHOHSTHAMl 8 DR.B.T.FBO1IUANN I Ot IU I O T«i*»o>r 33 0*01 PATENTANWALT» ΤΙΙΪΟ1ΜΗΙΑΒ1ΜΜ1

1A-32 376

Beschreibung zu der Patentanmeldung

Corporation 75 River Road, Nutley 10, New Jersey, U.S.A.

betreffend
Verfahren und Elektrolytlösung zur Goldplattierung

Die Erfindung betrifft die Elektroabscheidung von Gold und insbesondere von glänzendem Gold.

Glänzende, helle Goldauflagen lassen sich durch Goldelektrolyte erhalten, die Alkaligoldcyanid unter einem pH-Wert von etwa 3,0 bis 5,0 enthalten, indem man das Bad mit Verbindungen von unedlen Metallen versetzt, wie Nickelcitrat, Kobaltsulfat usw. (vergl. US Patentschrift 2 905 601). Eine Theorie besagt, daß solche Bäder deshalb glänzende Goldauflagen ergeben,

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weil sie das unedle Metall in dem Kathoderifilm in einen Zustand versetzen, durch den sich dieses mit dem Gold abscheidet. Leitsalze und Puffermittel können dabei zwar vorhanden sein, die glänzende Wirkung wird jedoch der gleichzeitigen Abscheidung von Gold und einem geeigneten unedlen Metall zugeschrieben. Andere Bedingungen liegen jedoch dann vor, wenn die Anwesenheit anderer Metalle als Gold in dem Belag unerwünscht ist. Manohmal erfordert das Plattierungsverfahren 24 karätiges Gold, in anderen i'ällen kann das vorhandene unedle Metall für eine mit Gold zu plattierende feste Vorrichtung nachteilig sein.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und eines Elektroplattierungsbades zur Elektroplattierung von 24-karätigem Gold, ohne daß sich andere Ue⁴- ~,lle gleichzeitig mit dem Gold abscheiden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich hervorragende glänzende Goldbeläge sogar in Abwesenheit sich zugleich mit abscheidender !»ietalle dann erhalten lassen, wenn man kleine Mengen Piperazin oder Piperazinderivate zu sauren Alkaligoldoyanid-haltigen Elektrolyten zusetzt.

Es ist allgemein üblich, Bäder, mit denen man unedle Metalle, wie Nickel und Kupfer, galvanisch abscheiden möchte, mit Glanzmitteln zu versetzen. Derartige Zusätze wurden für

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iailber-und üoldplattierungslösungen weniger häufig und fast ausschließlich fur alkalische Bäder verwendet, von denen die ineisten eine beachtliche Menge an freiem Alkalicyanid zusätzlich zu dem Alkaligoldcyanid enthalten. Die in dieser Erfindung offenbaren Verbindungen dienen jedoch als spezifische Glanzzusätze in sauren Goldplattierungsbädern. steigt jedoch der pH-Wert solcher Bäder weit über 6 an, so verdunkeln sich die in dem Bad gebildeten Beläge und verlieren an Glanz. Die sauren, die x'iperazinverbindung enthaltenden Bäder ergeben von !Raumtemperatur bis zu etwa 60 0 und darüberhinaus glänzende Beläge.

Zur Zeit haben saure Goldbadansätze, mit denen sich durch Zueatz von Kupfer oder Nickel glänzende Beläge erhalten lassen, einen begrenzten Grlanz bereich. Versetzt man solche Bäder mit Piperazin oder Verbindungen des fiperazins, so ergibt sich in Hinsicht auf die dtromdichte ein verbesserter Glanzbereich. Ferner können andere unedle Metalle, die in Form ihrer Balze oder Chelate zugesetzt werden, damit sie in dem Kathodenfilm in dem für die gleichzeitige Abscheidung mit den Gold erforderlichen Zustand vorliegen, anstelle von Kupfer oder Nickel verwendet werden, wodurch sich die erwünschten hellen, bzw. glänzenden Beläge schaffen lassen.

Die besonderen Glanzmittel sind Piperazin und die

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subatituiften-Piperazine. Die dem Jjad zugesetzte Menge ist nicht kritisch, und 0,5 bis 50 g/l werden als tfiricun^fcivoll gefunden. Dies geht aus den folgenden Beispielen näher hervor.

Unter dem Ausdruck "Substituierte Piperazine" sollen aie verhältnismäßig einfachen Jubstitutionsverbindungen verstanden werden, die durch ülrsatz eines oder mehrerer t/aaserstoffe des Piperazinrings durch Alkylgruppen zugänglich sind, wobei die Vei'bindungen ihre wesentlichen Piperazinei_üenschaften nicht verlieren.

Leitsalze, die vorzugsweise Alkali- oder Ammoniumsalze uind, können den Bädern als solche zugesetzt v/erden oder in dem Bad durch Zugabe des entsprechenden Hydroxyds oder Garbonats etc. gebildet werden, das dann mit einem Teil der üäure dieser Bäder reagiert. Derartige üalze ergeben ferner eine wirkungsvolle Pufferung für eine Lösung, und zwar insbesondere dann, wenn die eingesetzten Säuren achwache Säuren sind.

Beispiele

Die Bedingungen bei denen sich durch diesen Zusatz glänzende liiederschläge herstellen lassen, sind so zahlreich ,daß die Durchführung der Erfindung am besten tabellarisch gezeigt wird. Tabelle I zeigt die verwendete

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üäure, aie ά\χγ Bildung der Lei t- und Pufferaal^e in jedem U¹U-IIe ^iit i-Jj'u oder LiaOII auf den angegebenen jjuneutralisiert wurde, (da. die für diese Beispiele verv/endeten oäuren scnwache duuren aind).

Badzus amiiiens e t zungen

Beispiel Ur. 1 2 ;> 4 5 b γ β

Bestandteil (Die mengen verstenen sich in g/I)

KAu (OM)₂ b 12 25 8 1212 12 6 b

Piperazin V4 30 2 5 5 10 10 10 Dimethyl-

piperazin .

zitronensäure 1uu 80 '100

weinsäure 50

Essigsäure 75

Maleinsäure 50

Phosphorsäure 50

tOlyphosphor-

säure 50 100

pH 3,0 4,5 4,0 5,8 4,5 3,5 4,5 4,5

* Pur dieses Bad wurde NaAu (ON)ρ verwende t₍ und zur Neutralisation diente Na OH. .

In allen Fällen wurden glänzende rlatten erhalten. G-ewöhnlioh wurden 10 χ 2,5 cm groiie :.:essin₀-olatten zwischen zwei i^Jlatinkathoden in einem 11-Becherglas plattiert.

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_BAD

b -

ütromdichten von 0,1 bis 5 Amp./dm kamen zur Anwendung, und ζ ,/ar je naen der gewunlten 'ieiuperatur und avv d'ani·- ü ounce.

Die i"ul.:euderi lieiupieie zei en α ie ., iriiunru./ei»je von riperazinveruindungen in riü/iern, die unedxe ..!et enthalten.

IC

Ein Bad, aus 12 ^yI n.aliu:.'_t|L;oldcyanid, 4 g/l ILu^i'er tifraacetat, i ^/1 ^uitijiontartrat, bi> >j/1 oh.vt und ^O _;j/l iltii.,lendiarain-

i^ü^urü entnielt, wurde auf einen pH-Jert von 5,0 eingestellt und" ergab'mit 16,1 iü:ip./ds: (1bu aaf)

ge :ait eine;:i leicnten dcnleier. Kach Zugabe von jjimetnylpiperazin waren die beläge völlig giiinzend.

11

Ein nach-Had Wr. -j hergestelltes üad, bei dem zuaätzlich 1 g/l xiiCÄel in ?oru von x.'ickelcitrat verv/endet wurde, führte mit 10 lz> Aiup./d:^ (10 aaf.) zu völlig glänzenaen belügen .

bei anderen Yersucnen tfurde daa Bad 9 xait J-id^iuia.

Indiuu-, ^.iseii und Zinzcveroindun^en versetzt, wobei dn^lione yrüielt v/urden,- <vie in Beispiel 11.

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Pat ent ans urücne

Claims

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III IM. IKIi.». FtTIA I UZ I U I Ο

»ΙΙ.Ε.ν.Ι·ΚΓΙΙΜΛΝΝ

TKI.KUHAHM ADREKKB: l'ATKVTANWÄI.Tl: ,.„OTKCTPATEHT 1

1A-3Ü 37ο

Patentan s ρ r ii c η e

1. Verfahren zur galvanischen Abscheidung von glänzen dem <_"4 üarutigeiu Gold aus Alkaligoldc/anid ejithal tenden rJlektrülytlüüun^en, dadurch ,jekennze i ühne t, daß die lilektrülytiüHUHi-; riperazin oder riperazinderivate in der „.enge von 0,5 bia 50 g/l, vorzugsweise 0,75 - 30 g/l, uJitiidlt, wobei dau Bad einen pH-iert von etwa 3,^ bis 6,0 hat.

2. ^leittrolytlösung zur DurehfUhrung den Verfahrena nach Aiiaprucn 1, gekenn zeichne t, durch eine wü.Sorige Losung aus AlKaligoldcyanid und eine ± ijjeraiiinverbindung in einer Menge, die zur Bildung eineü glänzenden Goldbelages ausreicht, wobei das Bad einen pH-Vfert unter etwa b,0 hat.

3. Elektrolytlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die i*iperazinverbindung iriperazin ist.

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4. Elektrolytlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Piperazinverbindung Mmethylpiperazin ist.

5. Elektrolytlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese zusätzlich eine ausreichende Menge Leitsalz enthält, wodurch sich die zur Abscheidung des Goldes erforderliche Voltzahl wesentlich erniedrigen läßt.

ο. Elektrolytlösung nach Anspruch 2, dadurch g e -kennzeichne t, daß wenigstens ein Leitsalz ein Puffer ist und dieses in einer zur Einhaltung eines stabilen pH-Wertes ausreichende!Menge vorliegt.

7. Elektrolytlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese zusätzlich Verbindungen unedler Metalle solcner Art enthält, daß wenigstens ein unedles Lie tall in dem Kathodenfilm ma e in einem Zustand vorliegt, der zur ^leiciiiieiti^en Abscheidung mit dem Gold erforderlich ist.

ό. Elektrolytlösung nach Anspruch 7, aadurch gekennzeichnet, daß sie unedle ...etailionen aus ier Gruppe jvupfer, Nickel und deren Gemischen enthalt.

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9· Elektrolytlösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß die leitsalae Alkali- und Ammoniumsalze schwacher, organischer und anorganischer Säuren sind.

10. Elektrolytlösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer teilweise neutralisierte Zitronensäure ist, die in einer Menge von 5 bis 150 g/l vorliegt.

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