DE1521386A1

DE1521386A1 - Promotoren fuer das mechanische Plattieren

Info

Publication number: DE1521386A1
Application number: DE19661521386
Authority: DE
Inventors: Michael Golben
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1965-02-08
Filing date: 1966-02-07
Publication date: 1969-08-21
Also published as: US3460977A; GB1140876A; DE1521386C3; CH492799A; DE1521386B2

Description

Die'Erfindung betrifft Promotorchemikalien zur Erleichterung des mechanischen Plattierens von feinteiligen Metallteilchen auf Metallunterlagen in Form von glatten, dichten, haftenden, glänzenden schützenden und/oder schmückenden Plattierungen bzw«, Überzügen,

Das Verfahren der mechanischen Plattierung ist seit etwa

einem VierteilJahrhundert bekannt, hat jedoch insbesondere während der letzten 10 Jahre zunehmend an Bedeutung gewonnen« Die allgemeinen Prinzipien des Verfahrens sind wohlbekannt, vgl» Z₀Be die britische Patentschrift 534 888, die USA-Patentschriften 2 698 808 und Re₀ 23 861 und andere Patentschriften und Veröffentlichungen« Das Verfahren wird in typischer Weise derart durchgeführt, daß in eine Plattiertrommel die zu plattierenden Metallteile, die Plattiermetalle in Form von sehr klei-

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nen., hämmerbaren Teilchen, Prallmedien, wie z#B_o Glaskügelchen oder Glasbruch, und Wasser gegeben werden_β Weiterhin können die verschiedenartigsten anorganischen und organischen Chemikalien zugegeben werden, um die mechanische» Plattierwirkung zu fördern,, Beim Drehen der Plattiertrommel werden die Plattiermetallteilchen gegen geg-eli die Oberfläche der zu plattierenden Metallteile gehämmert, wobei die Prallmedien und die Metallteile selbst die Metallteilchen zu einem zusammenhängenden Überzug plattdrücken und zusammenschlagen_o Eine in geeigneter Weise aufgebrachte mechanische Plattierung ist glatt, gleichmäßig und liefert einen ausgezeichneten Korrosionsschutz,-obgleich zu ihrer Aufbringung lediglich eine einfache und billige Vorrichtung erforderlich ist, insbesondere wenn man mit den zum Galvanisieren erforderlichen Vorrichtungen vergleicht«

Um den Arbeitsgang des mechanischen Plattierens zu vereinfachen und den Einsatz ungeschulten Personals zu ermöglichen, ist die Durchführung des mechanischen Plattierens als ansatzweises Verfahren wünschenswert, wobei sämtliche Plattiermaterialien und Promotoren zu Beginn des Verfahrens zugegeben werden«, Erfindungsgemäß werden nun Promotormassen vorgeschlagen, die beim ansatzweisen Arbeiten besonders wirksam sind, gleichgültig, ob sie lediglich zu Beginn des Plattierarbeitsganges oder zu verschiedenen

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Zeiten während des Arbeitsganges zugegeben werden«

Die erfindungsgemäßen Promotormassen für das mechanische Plattieren enthalten ein Dispergiermittel (das weiter unten ausführlicher erläutert wird), eine saure Substanz (oder eine Substanz, die unter Freisetzung von Wasserstoffionen hydrolysiert) mit einer Dissoziationskonstante von mindestens 10 sowie gegebenenfalls Zusätze wie Füllstoffe, Metallsalze, Adsorptionsmittel, Absorptionsmittel oder Chelatisierungsmittele Weiterhin können Formtrennmittel (und gegebenenfalls Bindemittel) zugegeben werden, um die Herstellung der erfindungsgemäßen Promotormassen in Form von in Wasser zerfallenden Kuchen bzw» Stangen oder Blöcken zu erleichtern» Zu den erfindungsgemäß verwendeten Dispergiermitteln gehören anionische Salze von polymerisierten Alkylarylsulfonsäuren; nichtionische Polymere mit einem Polyoxypropylenkern und einer Vielzahl von damit verbundenen Seitenketten mit endständigen Polyoxyäthylenglykoleinheitenj nichtionische Polyoxyäthylenglykol— addukte von Alkylphenolen} die kationischen "!-^-Hydroxyalkyl) ^-n-alkyl-i-benzyl^-lmidazoliniumchloride; N-Talgfettsäurerest-ß-iminodipropionatj und Verbindungen, die sowohl eine hydrophile Morpholiniumalkylsulfatgruppe als auch eine hydrophobe höhere aliphatische Gruppe enthalten·

Obgleich bereits vorgeschlagen worden ist, beim mechanischen Plattieren Detergentien und Netzmittel zu verwenden,

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sind die meisten Detergentien für die Zwecke der Erfindung völlig ungeeignet» Detergentien wirken in erster Linie durch eine Benetzung einer Oberfläche, während Dispergiermittel dazu dienen, das Ausflocken von Substanzen zu verhindern bzw» bereits vorliegende Zusammenballungen aufzubrechen. Es ist auch bereits die Verwendung von filmbildenden Mitteln bei mechanischen Plattierarbeiten vorgeschlagen worden, doch bilden einige ausgezeichnete Dispergiermittel nichts mehr als eine monomolekulare Schicht auf einer Oberfläche und sind daher nicht filmbildend im normalen Sinne dieses Begriffes«

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Auffindung der Tatsache, daß bestimmte starke Dispergiermittel, von denen die meisten weder als Detergentien noch als Filmbildner anzusprechen sind, ungewöhnlich und unerwartet wirksame Hilfsmittel bei mechanischen Plattierarbeiten darstellen»

Zu den Dispergiermitteln, die erfindungsgemäß besonders brauchbar sind und die sich als ungewöhnlich wirksame Plattierpromotoren erwiesen haben, weil sie hervorragende mechanische Plattierungen ergeben, gehören Salze von polymerisierten Alkylarylsulfoneäuren, wie z*B· Ligninsulfonate oder sulfonierte höhere Alkyladdukte des Diphenyloxyds; Polymerisate mit einem hydrophoben Kern, der enfcständige Polyoxypropyleneinheiten aufweist, und einer Vielzahl von mit diesem Kern verbundenen hydrophilen Ketten, die end-

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ständige Polyoxyäthylenglykoleinheiten aufweisen; Polyoxyäthylenglykoladdukte von Alkyl phenol en} quaternäre Ammoniumderivate mit heterocyclischen hydrophilen stickstoffhaltigen Ringen und hydrophoben Alkylgruppen, wie ζ «,Β« die 1 - (2-Hydroxyalkyl) -2-n-alkyl-1 -b enzyl-2-imidazo liniumchloride oder Verbindungen mit hydrophilen Morpholiniumalkylsulfatgruppen und hydrophoben höheren aliphatischen Gruppen; und amphotere Salze von langkettigen Alkyl-ßaminosäurenβ

Erfindungsgemäß kann eine große Zahl der verschiedenartigsten sauren bzw„ säureliefernden Substanzen verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Dissoziationskonstante min-

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destens etwa 10 beträgt· Wenn die Dissoziationskonstante

_p

etwa 10 überschreitet, sollte eine Puffersubstanz zugegeben werden, um ein Auflösen der. Plattiermetallteilchen durch die Säure zu verhindern, ehe eine angemessene Plattierung stattfinden kann,, Die Punktion der sauren Substanz in der Promotormasse besteht darin, die Oberfläche sowohl der zu plattierenden Metallunterlage als auch der Plattierpulverteilchen zu reinigen, wobei es sich im allgemeinen um eine Entfernung von Oxydschichten und anderen Substanzen handelt, die eine innige Berührung zwischen den Plattiermetallteilchen und der Metallunterlage verhindern würden« Diese wesentliche Reinigungswirkung kann allerdings auch zu einer vorzeitigen Zusammenball^ung der Plattierteilchen führen $ die hier beschriebenen und verwendeten starken Dis-

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pergiermittel halten jedoch dieses unerwünschte Zusammenballen unter Kontrolle - eine Erscheinung, die wohlbekannt ist* Unter den zahlreichen Säuren, die in wirksamer Weise verwendet werden können, befinden sich die folgenden: Essigsäure, Adipinsäure, Benzoesäure, X-Ascorbinsäure, Buttersäure, Citronensäure, Crotonsäure, Diglykolsäure, Ameisensäure, Gallussäure, Gluconsäure, Salzsäure, Milchsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Phthalsäure, Propionsäure, Bernsteinsäure, Sulfanilsäure, Schwefelsäure, Weinsäure uswο β Me löslichen sauren Salze dieser Säuren haben sich erfindungsgemäß ebenfalls als wirksam erwiesen« Zu sauren bzwo säureliefernden Substanzen gehören Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat, Ammoniumbifluorid, Natriumbisulfat, Zinkchlorid, Zirkoniumsulfat und viele andere Salze_e

Unabhängig von der Art des verwendeten Dispergiermittels ist es erforderlich, daß das Dispergiermittel zumindest "sehr schwach löslich" im Sinne der Definition in Hackh's Chemical Dictionary ist, d.h· daß sich 1 Teil Dispergiermittel in 10 Minuten in 1 000 - 10 000 Teilen Wasser oder weniger löst« Die verwendete genaue Menge an Dispergiermittel hängt von dem Verhältnis zwischen dem Molekulargewicht der sauren Substanz und dem Molekulargewicht des Dispergiermittels ₉ der Stärke der sauren Substanz, der Wirksamkeit des Dispergiermittels und dem jeweils vorliegenden speziellen System ab« Die Mindestmenge an Dispergiermittel, die in Kombination mit dem sauren Rei-

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nigungsmittel wirksam ist, wurde in bestimmten Fällen zu 1/20 der Gewichtsmenge der sauren Substanz gefunden, liegt jedoch im allgemeinen etwas höher,,

Als Hilfsmittel zur Gewährleistung des geeigneten Verhältnisses zwischen Dispergiermittel und saurer Substanz hat es sich als bequem erwiesen, die Menge an Dispergiermittel zur Menge der von der sauren Substanz gelieferten verfügbaren Wasserstoffionen in Beziehung zu setzen. Mindestens 0,05 g Dispergiermittel und im allgemeinen mindestens 1,5 g Dispergiermittel sind pro g-ttol verfügbaren Λ Wasserstoffs erforderlich, "Verfügbar" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Dissoziationskonstante für die Abdissoziation des in Frage stehenden sauren Wasserstoffatoms

—7
mindestens 10 beträgt. Bestimmte mehrbasische Säuren haben daher im Sinne dieser Definition sowohl "verfügbare" als auch "nicht verfügbare" Wasserstoffatome.

Zur Einstufung der Wirksamkeit eines gegebenen Dispergiermittels zur Herstellung guter mechanischer Platzierungen hat es sieh als bequem erwiesen, die folgenden 6 Kriterien zu berücksichtigen: Plattierwirksamkeit sowie Gleichmäßig- ™ keit, Zusammenhalt, Deckkraft, Glanz und Glätte des durch das mechanische Plattieren aufgebrachten Überzuges, Die relative Bedeutung dieser Kriterien variiert mit dem angestrebten speziellen Endergebnis, doch kann für jedes dieser Kriterien eine willkürliche Bewertungszahl von 5 bei hervorragender Wirksamkeit in dieser Beziehung und von Ö bei

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äußerst schlechter Wirksamkeit zugeordnet werden,, Bei diesem etwas subjektiven und empirischen Bewertungsverfahren würde eine "vollkommene" mechanische Plattierung die Bewertungszahl 30 erhalten» Im allgemeinen ist eine Bewertungszahl von 22 als befriedigend und eine Bewertungszahl von 25 oder mehr als sehr gut anzusehen«

Als Anleitung zur Interpretation der im vorstehenden Absatz genannten Kriterien folgt eine kurze Beschreibung der Eigenschaften, die eine Bewertungszahl "5" ergeben* Plattierwirksamkeit: mindestens 90 % der Plattiermetallteilchen werden ausgenutzt. Gleichmäßigkeit des Überzuges: Schwankungen der Schichtdicke nicht mehr als + 10 i° über den ganzen plattierten Gegenstand» Zusammenhalt des Überzuges: der Plattierüberzug wird nicht entfernt,wenn mit einer Rasierklinge gekratzt oder ein Streifen druckempfindliches Klebeband aufgebracht und rasch abgezogen wird«, Deckkraft: bei Prüfung unter 100-facher Vergrößerung lassen sich keine Stellen nicht überzogener Oberfläche erkennen, Glanz des Überzuges: Oberfläche ähnelt ziemlich genau poliertem Zink. Glätte des Überzuges: Oberfläche ist regelmäßig und läßt keine Erhebungen und dgl. erkennen.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung verschiedener Promotormassen der Erfindung und ihrer Verwendung» Die Beispiele dienen lediglich der Erläuterung, und zahlreiche Äquivalente sind für den Fachmann von selbst naheliegend»

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Beispiel 1

In eine sechseckige, plastisolausgekleidete 5-Liter-Plattiertrommel wurden 1000 g 10-mm-Flußstahl-Unterlegscheiben gegeben, die he* vorher in einer Säurelösung gereinigt und durch Aufdampfen mit Kupfer plattiert worden waren,, In die Trommel wurden dann 2824 g kugelförmige Glasprallmedien (4 Teile 3,4 - 4,8 mm, 2 Teile 1,4 - 1,7 mm und 1 Teil 0,15 - 0,16 mm) gegeben. Ausreichend Wasser von Raumtemperatur wurde dann züge- ^

geben, um den Flüssigkeitsspiegel bis auf eine Höhe von etwa 1 cm oberhalb des Feststoffgemisches zu bringen· Sodann wurde eine PromotorChemikalientablette zugegeben, die 10,6 g Promotorchemikalien enthielt und durch Pressen bei 565 kg/cm erhalten worden war. Die Tablette enthielt 5 g Citronensäure, 5 g Diammoniumcitrat, 0,2 g Stearinsäure und 0,4 g gereinigtes Natriumlignosulfonat (im Handel als "Marasperse N" von der Marathon Chemical Company erhältlich)» Weiterhin wurden 20 g Zinkstaub mit einer Teilchengröße von 3 /U in die Trommel gegeben, die sodann 1 Stunde bei 54 Umdrehungen pro Minute gedreht wurde_e Die Unterlegscheiben wurden mit einem Zinküberzug von ausgezeichnetem Aussehen versehen, der einen äußerst guten Zusammenhalt aufwies und eine Qualitätsindexbewertung von 25 erhielt* In Abwesenheit des "Marasperse N" war der Zinküberzug rauh, wies eine schlechte Verteilung auf und hatte im allgemeinen ein

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schlechtes Aussehen_e Ein solcher Überzug erhielt lediglich die Qualitätsindexbewertung von 13 - 15 β

Das in Beispiel 1 verwendete gereinigte Natriumlignosulfonat ist ein typisches Beispiel für eine Anzahl von Dispergiermitteln, die als Nebenprodukte bei der Zellstoffgewinnung aus Holz erhalten werden_e Die Struktur der Lignosulfonate konnte bisher nicht genau bestimmt werden, doch kann angenommen werden, daß es sich um Hochpolymere mit einem Molekulargewicht von etwa 10 000 handelt, die die folgende wiederkehrende Einheit enthalten:

HO -

Diese Produkte kÄnnen auch als Salze von polymerisierten substituierten Alkylarylsulfonsäuren, wobei es sich bei " der Arylgruppe um einen substituierten Benzolrest handelt, bezeichnet werden« Es wurde gefunden, daß etwa 1,5 g dieser Dispergiermittel je g-Mol verfügbaren Wasserstoffs im allgemeinen die ungefähre Mindestmenge für eine wirksame Plattierung darstellen.

Bei den in der folgenden Tabelle aufgeführten Beispielen wurde in genau der gleichen Weise wie im Beispiel 1 gearbeitet, doch wurden anstelle des gereinigten Natriumlignosulfonate verschiedene andere Dispergiermittel verwendet, wobei es sich in sämtlichen Fällen ebenfalls um Ligninderivate handelte. 909834/0536

g Disper- Qualitäts-Beispiel Dispergiermittel giermittel index

Gereinigtes Calciumligno-

sulfonat (im Handel unter 0,4 23 der Bezeichnung "Marasperse
G" von der Marathon Paper
Co ο erhältlich)

.Gereinigtes, teilweise ent- 0,4 23 sulfonierten Calciumlignosulfonat(im Handel unter der Bezeichnung "Marasperse CE"
von der Marathon Paper Co_o
erhältlich)

4Λ¹''2) Gemischte Salze von niedermole- 0,5 28 kularen Lignosulfonsäuren, mit gewissem Restzuckergehalt (im
Handel unter der Bezeichnung
"Maracarb N" von der Marathon
Paper Co₀ erhältlich)

5' ^ ' Ammoniumlignosulfonat mit einem 0,1 26 gewissen Gehalt an Holzzuckern [im Handel unter der Bezeichnung "Orzan AH-3" von der Firma
Crown-Zellerbach erhältlich)

Natriumlignosulfonat, mit einem 0,4 24 gewissen Gehalt an Holzzuckern (im Handel unter der Bezeichnung "Orzan S" von der Firma Crown-Zellerbach erhältlich)

Ammoniumlignosulfonat, mit einem 0,4 24 gewissen Gehalt an Holzzuckern (im Handel unter der Bezeichnung "Orzan A" von der Firma Crown-Zellerbach erhältlich)

(1) Citronensäure und Diammoniumcitrat von Beispiel 1 ersetzt durch 10 g Salicylsäure.

(2) Die in Beispiel 1 verwendeten Prallmedien mit einem Größenbereich von 3,4 - 4,8 mm ersetzt durch Glasbruch mit einem Größenbereich von 4,8 - 6,7 mm₀

(3) Citronensäure und Diammoniumcitrat von Beispiel 1 ersetzt durch 5 g Diglykolsäure und 0,5 g CaCO, (Diglykolsäure umgesetzt mit CaCO, , um ein gepuffertes System zu erzielen).

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In den vorstehenden Beispielen wird die Verwendung von Alkylarylsulfonaten beschrieben, die sich vom lignin ableiten» Andere Alkylarylsulfonate haben sich jedoch als Dispergiermittel ebenfalls als wirksam erwiesen» Einige dieser Substanzen werden in den folgenden Beispielen genannt, in denen ansonsten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gearbeitet wurde,

g Disper- Qualitäts· Beispiel Dispergiermittel giermittel index

Natriumsalz einer polymerisier- 0,4 ten Alkylnaphthalinsulfonsäure

(im Handel unter der Bezeichnung "Darvan No₀I" von der R₀O?_o Vanderbilt Co» erhältlich)

Natriumsalz einer polymerisier- 0,4 ten substituierten Arylalkyl-

sulfonsäure (erhältlich unter der Bezeichnung "Darvan No₀2" von der R,T. Vanderbilt Co₀)

Natriumsalz von polykondensier- 0,7 ter Mononaphthalinsulfonsäure

(im Handel unter der Bezeichnung "Lomar PW" von der Nopco Chemical Company und als "Tamol N" oder "Tamol SN" von der Rohm & Haas Company erhältlich)

Natriumsalz von sulfoniertem 0,4 Dodecyldiphenyloxyd (erhältlich unter der Bezeichnung "Benax

2A-1" von der Dow Chemical Company)

Dispergiermittel, die sich erfindun.gsgemäß als besonders wirksam erwiesen haben, sind die linearen Polymerisate, die einen hydrophoben Kern mit endständigen Polyoxypropyleneinheiten und eine Vielzahl von mit dem Kern

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verbundenen hydrophilen Ketten enthalten, die endständige Polyoxyäthylenglykoleinheiten aufweisen. Typische Beispiele für derartige Polymerisate sind die von der Wyandotte Chemical Company unter der Handelsbezeichnung "Pluronic" verkauften Produkte, die einen hydrophoben Polyoxypropylenkern aufweisen, der an beiden Enden mit einer hydrophilen Polyoxyäthylenglykolkette verbunden ist. Wenn das Molekulargewicht des Kerns mindestens etwa 4000 ^ beträgt, sind überlegene Ergebnisse erhalten worden} wenn das Molekulargewicht geringer ist, sind die Ergebnisse merklich weniger zufriedenstellend und in einigen Fällen sogar schlechter als wenn überhaupt kein Zusatzmittel verwendet wird« Mit diesen Polymerisaten verwandt sind verzweigte Polymerisate, in denen der Kern aus Äthylendiamin und 4 damit verbundenen Polyoxypropylenketten besteht, wobei jede dieser 4 Ketten eine endständige PdIyoxyäthylenkette aufweist* Derartige Produkte sind von der Wyandotte Chemical Company unter der Handelsbezeichnung "Tetronic" erhältlich. Allgemein ausgedrückt sind die letzteren Polymerisate bei einem niedrigeren Gesantaolekulargewicht un einem niedrigeren Kerngewicht wirksam als die erstgenannten Polymerisate· Eine mögliche Erklärung hierfür ist in der Tatsache zu sehen, daß die Wirksamkeit eines nichtionischen Dispergiermittels teilweise του Fähigkeit asu? Verhinderung einer Berührung iwieefcfa ätu

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-H-

Metallplattierteilchen abhängig ist und daß diese Wirksamkeit durch das Ausmaß der Bewegungshinderung, die das Dispergiermittel den Teilchen verleihen kann, vergrößert wird. Diese Hypothese wird durch die Eigenschaften gestützt, die derartige Polymerisate mit zunehmender Verzweigung "besitzen. Empirisch wurde gefunden, daß bei beiden genannten Polymerisattypen das Gesamtmolekulargewicht eines fe wirksamen oberflächenaktiven Mittels mindestens etwa 4000/n und vorzugsweise mindestens 5000/n betragen sollte, wobei η die Zahl der Polyoxyäthylenglykolketten minus 1 bedeutet. Wenn das Molekulargewicht ausreichend hoch ist (wie z.B. 25 000 im Falle von verzweigten Polymerisaten und etwas höher im Falle von linearen Molekülen), scheint sich die erforderliche Mindestmenge an Dispergiermittel zu verringern«

In der folgenden Tabelle ist eine Reihe von Beispielen zusammengestellt, die - wenn nicht anders angegeben in der gleichen Weise wie das Beispiel 1 durchgeführt wurden und die Brauchbarkeit verschiedener linearer und verzweigter Dispergiermittel aufzeigen, die von der Wyandotte Chemical Company erhältlich sind?

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Beispiel Dispergiermittel

15* 16* 17 18* 19* 21* 22

23* 24* 25* 26* 27* 28

"Pluronic P-75"

»Pluronic P-85"

"Pluronic P-94"

"Pluronic P-104"

"Pluronic P-105"

"Pluronic F-77"

"Pluronic F-68"

»Pluronic F-88»

"Pluronic I¹-108"

»Tetronic 304"

"Tetronic 702"

"Tetronic 904"

"Tetronic 707"

"Tetronic 908»

»Tetronic 908»

g Dis pergier mittel	Durch schnitt s- molekular- gewicht des Kerns	Durchschnitt liches Ouali- Gesamt- SgStI molekular- j „Λ.- gewicht ^indtr	22
0,4	2050	4100	21
0,4	2250	4500	25
0,4	2750	4590	24
0,4	3250	5420	25
0,4	3250	6500	24
0,4	2050	6850	24
0,4	1750	8750	25
0,4	2250	11250	27
0,4	3250	16250	23
0,4	1000	1700	22
0,5	3000	3850	26
0,5	4500	7500	24
0,05	3000	12000	26
0,4	3000	12000	23
0,05	4500	27000	26
0,4	4500	27000 .

* Die im Beispiel 1 verwendeten Prallmedien mit einem Größenbereich von 3,4 - 4,8 mm wurden durch Glasbruch mit einem Größenbereich von 4,8 - 6,7 mm ersetzt.

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Andere Dispergiermittel, die erfindungsgemäß wirjsam sind, sind u.a. "bestimmte Polyoxyäthylenglykoladdukte von Alkylphenolen, insbesondere von Nonylphenolen. Polyoxyäthylenglykoladdukte des IJonylphenols, bei denen die Polyoxyäthylenglykolkette 12 bis 50 Äthylenoxydgruppen enthält, haben sich als besonders hervorragend geeignet erwiesen, und wenn die Äthylenoxydkette viel kürzer ist, sind die Ergeb-) nisse merklich schlechter« Es ist anzunehmen, daß dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß in dem genannten, besonders bevorzugten Bereich ein gutes Q-Ieichgewicht zwischen dem hydrophoben Alkylphenolrest und der hydrophilen Äthylenoxydkette besteht, so daß die Dispergiereigenschaften verbessert werden. Typische Dispergiermittel dieser Art sind von der Jefferson Chemical Company unter der Handelsbezeichnung "Surfonics", von der General Aniline and Film Company unter der Handelsbezeichnung "Igepal" und von der Nopco Chemical Company unter der Handelsbezeichnung "Hyonic" erhältlich. In der folgenden Tabelle werden Dispergiermittel dieser Reihe erläutert, die sich als wirksam erwiesen haben. Wie bei den vorstehenden Tabellen wurde - wenn nicht anders angegeben - nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gearbeitet.

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Beispiel Dispergiermittel

29 "Surfonic N-120" 30 "Surfonic N-150" 31+ "Surfonic N-200" 32+* "Surfonic N-300" 33+ "Igepal CO-880"

34+ Hyonic PE-120

^ _Alkyl_ l^y^noxyd- Qualität β-mittel phenol einheiten index

0,4	Nonyl- phenol	12	22
0,5	Nonyl- phenol	15	25
0,3	Nonyl- phenol	20	24
0,4	Nonyl- phenol	30	23
0,5	Nonyl- phenol	30	26
0,5	Octyl- phenol	12	24

+ Die im Beispiel 1 verwendeten Prallmedien mit einem Größenbereich von 3,4 - 4,8 mm wurden durch Prallmedien mit einem Größenbereich von 4,8 - 6,7 mm ersetzt»

* Die im Beispiel 1 verwendete Menge an Zinkpulver wurde von 20 g auf 15 g verringert„

Erfindungsgemäß haben sich ferner bestimmte kationische oberflächenaktive Mittel als wirksam erwiesen. Obgleich diese Substanzen in etwas komplizierterer Weise wirken als die oben beschriebenen Dispergiermittel, führen sie in wirksamer Weise zu dem gleichen überlegenen Plattierergebnis, indem sie das Zusammenballen der Plattiermetallteilchen verhindern» Unter den wirksamsten Ver-

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bindungen dieser Art befinden sich bestimmte hydrophile heterocyclische Addukte von hydrophoben Alky!verbindungen, die Stickstoffgruppen enthalten, wie Z₀B₀ die 1-(2-Hydroxyalkyl)-2-n-alkyl-1-benzyl-2-imidazoliniumsalze, die höheren Alkylderivate von Morpholiniumalkylsulfaten und dglο ο Im allgemeinen sind etwa 1,5 g Dispergiermittel je g-Mol verfügbaren sauren Wasserstoffs wirksam· In den folgenden Beispielen werden derartige Substanzen erläutert»

Beispiel 35

Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 0,5 g eines 1-(2-Hydroxyäthyl)-2-n-alkyl-1-benzyl-2-imidazoliniumChlorids, das unter der Bezeichnung "Nalquat G-8-13" von der Nalco Chemical Company erhältlich ist, als Dispergiermittel verwendet und 0,2 g SnCIp zugegeben wurden,· Der Qualitätsindex der erhaltenen Plattierung betrug 24ο

Beispiel 36

Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß anstelle der Citronensäure und des Ammoniumcitrats 5 g NaHSO. und 1 g Isophthalsäure verwendet wurden, als Dispergiermittel 0,1 g "Nalquat G-8-11" verwendet wurde und 0,1 g wasserfreies SnCIp zugegeben wurde« (Das "Nalquat G-8-11" unterscheidet sich von dem im vor-

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stehenden Beispiel verwendeten Dispergiermittel dadurch, daß es einen anderen Alkylsubstituenten aufweist«) Der Qualitätsindex der erhaltenen Plattierung betrug 25 ο

Beispiel 37

Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 0,7 g N-So1 afettsaurerest-N-äthylmorpholiniumäthylsulfat als Dispergiermittel ver- a

wendet wurden. Dieses Dispergiermittel ist im Handel als "Atlas 271" von der Atlas Chemical Company erhältliche Der Qualitätsindex der erhaltenen Plattierung betrug 27· N-Cetyl-N-äthylmorpholiniumäthylsulfat ("Atlas 263") kann unter Erzielung praktisch der gleichen Ergebnisse verwendet werden·

Unter den wirksamsten Dispergiermitteln, die erfindungsgemäß brauchbar sind, befinden sich amphotere Verbindungen wie die löslichen Salze von langkettigen ß-aminosubstituierten Säuren· Das folgende Beispiel er- I läutert die Verwendung derartiger Dispergiermittel,

Beispiel 38

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 0,4 g amphoteres Dinatrium-N-talgfettsäurerest-ß-iminodipropionat, im Handel als."Deriphat 154" von der General Mills Inc. erhältlich, als Dispergiermittel verwendet wurden. Der Qualitätsindex der erhal-

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teiien Plattierung wurde zu 25 gefundene

Es wurde gefunden, daß bestimmte Kombinationen von oberflächenaktiven Mitteln synergistische Effekte liefern« Oie folgenden Beispiele erläutern eine derartige Kombinationo

Beispiel 39

Das Verfahren Ton Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß als oberflächenaktives Mittel eine Mischung aus 0,1 g "Tetronic 707" und 0,2 g "Nalquat G—8-11" verwendet wurde und daß zusätzlich 0,2 g Äthylendiamintetraessigsäure zugegeben wurden. Die Äthylendiamintetraessigsäure ist ein bekanntes Chelatisierungsmittel, das zur komplexeλ Bindung unerwünschter Ionen dient. Der Qualitätsinde. der erhaltenen Plattierung· betrug 30, was der obengenannten Bewertung eines mechanisch plattierten Produktes mit "vollkommenen" Eigenschaften sehr nahe kommt. Wenn lediglich das "Nalquat G-8-11" verwendet wird, weist die erhaltene Plattierung eine Qualitätsindexbewertung von 28 auf.

Beispiel 40

Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß das verwendete Dispergiermittel aus 0,1 g »Tetronic 707" und 0,1 g "Methocel 8000" (Methylcellulose mit einer Viskositätsbewertung von etwa

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8000) bestände Es wurde eine außergewöhnliche Plattierwirksamkeit erzielt, und der Qualitätaindex der erhaltenen Plattierung betrug 28_e

Obgleich der Zusatz der Promotorchemikalien (Säure und Dispergiermittel) in den obigen Beispielen in Tabletten- bzw<> Stabform erfolgt, geschieht dies lediglich der Bequemlichkeit halber«. Wegen des starken Dispergiervermögens der erfindungsgemäß verwendeten Dispergiermittel werden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten^ wenn die verschiedenen Promotorchemikalien in Form eines Pulvers oder einer Lösung zugegeben werden« Bei Anwendung in Form von Stäben ist jedoch die Säurefreisetzungsgeschwindigkeit geringer, was zur Steigerung der Wirksamkeit von weniger starken Dispergiermitteln beiträgt„

- Patentansprüche -

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Claims

M 1974

Patentansprüche x

1ο Promotormasse zum mechanischen Plattieren, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine innige Mischung aus (1) einer sauren Substanz mit einer Dissoziationskonstante von

ri

mindestens 10 und (2) einem zumindest sehr schwach lös- * liehen Dispergiermittel enthält, wobei es sich um (a) ein

anionisches Salz einer polymerisierten Alkylaryleulfonsäure, (b) ein nichtionisches Polymerisat mit einem hydrophoben Kern mit endständigen Polyoxypropylenresten und einer Vielzahl von damit verbundenen hydrophilen Seitenketten, die endständige Polyoxyäthylenglykolreste aufweisen, (c) ein nichtionisches Polyoxyäthylenglykoladdukt eines Alkylphenols, (d) ein kationisches 1-(2-Hydroxy8lkyl)-2-n-alkyl-1-benzyl-2-imidazoliniumchlorid, (e) K-Talgfettsaurerest-ßiminodipropionat oder (f) eine Verbindung handelt, die " sowohl eine hydrophile Morpholiniumalkylsulfatgruppe als auch eine hydrophobe höhere, aliphatische Gruppe enthält.

2. Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus einem Ligninsulfonat besteht.

% Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus einem sulfonierten höheren Alkyladdukt des Diphenyloxyds besteht.

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4« Promotormas Je nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel ein Molekulargewicht von mindestens etwa 4OOO aufweist und im wesentlichen aus einem hydrophoben Kern, der endständige Polyoxypropylenreste enthält und ein Molekulargewicht von mindestens etwa 1500 aufweist, und zwei hydrophilen Polyoxyäthylenglykolketten "besteht, die mit entgegengesetzten Enden des Kerns verbunden sind.

5. Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus einem hydrophoben Kern, in dem 4 Polyoxypropylenreste mit einer kurzkett.igen tetrafunkt ioneil en Verbindung verbunden sind, und 4 hydrophilen Polyoxyäthylenglykolresten "besteht,

4
die mit den freien Enden derVPolyoxypropylenreste verbunden

60 Promotormasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel in einer Menge von mindesiens etwa 0,5 g je g-Mol von der sauren Substanz gelieferten sauren Wasserstoffs vorliegt.

7. Promotormasse nach Anspruch 4, 5 oder 6, da,-durch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht des Dispergiermittels oberhalb von 4000/n liegt, wobei η die Zahl der Polyoxyäthylenketten minus 1 ist.

80 Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus

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einem Polyoxyäthylenglykoladdukt von Nonylphenol besteht.

9. Promotormaose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel eine mindestens sehr schwach lösliche Verbindung ist, die eine hydrophile Iforpholiniumalkylsulfatgruppe und eine hydrophobe N-Cetylgruppe enthält.

10. Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennfe zeichnet, daß das Dispergiermittel eine zumindest sehr schwach lösliche Verbindung ist, die eine hydrophile Morpholiniumaliylsulfatgruppe und eine hydrophobe N-Sojafettsäurerestgruppe enthält.

11. Promotormasse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel in einer Menge von mindestens etna 1,5 g 3⁶ g-Mbl des von der sauren Substanz gelieferten sauren Wasserstoffs vorliegt.

12. Promotormasse nach einem der vorhergehenden ^ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von in Wasser zerfallenden festen Stangen bzw. Blöcken vorliegt.

13. Verfahren zur Verbesserung und Erleichterung des mechanischen Plattierens von Gegenständen, wobei man die zu plattierenden Gegenstände zusammen mit feinteiligem Plattiermetall, Prallmedien, Säure und Wasser in eine Plattiertrommel gibt und sodann den Inhalt der Trommel in Bewegung hält, bis die Gegenstände mit dem Plattiermetall

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plattiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem Inhalt der Trommel ein zumindest sehr schieaeh lösliches Dispergiermittel der aus (a) anionischen Salzen von polymerisiert en Alkylarylsulfonsäuren, (b) nichtionischen Polymerisaten mit einem hydrophoben Kern mit endständigen PoIyoxypropylenresten und einer Vielzahl von mit dem Kern verbundenen hydrophilen Ketten mit endständigen Polyoxyäthylenglykolresten, (c) niohtionischen Polyoxyäthylenglykoladduk- , d ten von Alkylphenolen, (d) kationischen 1-(2-Hydroxyalkyl)_T 2-n-alkyl-1-benzyl-2-in&dazoliniumchloriden, (e) K-ialgfettsäurerest-fl-iminopropionsäure und (f) Verbindungen, die sowohl einen hydrophilen Morpholiniumalkylsulfatrest als auch einen hydrophoben höheren aliphatischen Rest enthalten, bestehenden Gruppe gibt.

14« Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daS das Dispergiermittel in einer Menge von mindestens etwa 1,5 g Je g-Mol aus der Säure verfügbaren Wasserstoffs zugegeben wird.

M 1974
Dr · U/fr

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