DE1621326A1 - Process for non-electrical plating of non-conductive objects - Google Patents
Process for non-electrical plating of non-conductive objectsInfo
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Description
45 41445 414
George C. Reinhard, 16682 Robert JJane, Huntington Beach, Californien undGeorge C. Reinhard, 16682 Robert JJane, Huntington Beach, California and
Michael W. O'Mara, 11209 Stamy Road, Whittier, Californien, USAMichael W. O'Mara, 11209 Stamy Road, Whittier, California, United States
Verfahren zum niehtelektrischen Plattieren von nichtleitenden GegenständenProcess for the non-electrical plating of non-conductive objects
Die Erfindung bezieht sieh auf das Plattieren von Metallen auf die Oberfläche von Gegenständen ohne Anwendung von Elektrizität und insbesondere auf das nichtelektrische Plattieren von Metallen wie Kickel und Kobalt mit- ' tels chemischer Reduktion der Metallionen zu dem betreffenden reinen Metall bzw. Metallelement, wobei Hypophosphit bzw. unterphosphorsaures Salz als reduzierendes Anion verwendet wird.The invention relates to the plating of metals onto the surface of articles without application of electricity and in particular of the non-electrical plating of metals such as kickel and cobalt with- ' means of chemical reduction of the metal ions to the pure metal or metal element in question, with hypophosphite or hypophosphate salt is used as a reducing anion will.
Da die Reaktion durch bestimmte Metalle als Katalysator ausgelöst wird, bezeichnet man sie als katalytische Plattierung. Da außerdem die abgelagerten bzw. ausgefällten Because the reaction is catalyzed by certain metals triggered, it is known as catalytic plating. Since also the deposited or precipitated
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Metalle ebenfalls als Katalysatoren für die Reaktion wirken, spricht man noch genauer von autokatalytischer Plattierung.Metals also act as catalysts for the reaction, one speaks more precisely of autocatalytic Plating.
Einige der ersten Patente, die sich auf dieses Verfahren beziehen, sind die USA-Patentschriften 2 532 283 und 2 532 284 von A. Brenner und Grace Ridell. Seit diesen ersten Patentschriften wurden zahlreiche weitere Patentschriften veröffentlicht und weitere Beiträge hierzu geliefert, so daß dieses Verfahren heutzutage hoch entwickelt ist.Some of the earliest patents relating to this process are U.S. Patents 2,532,283 and US Pat 2,532,284 by A. Brenner and Grace Ridell. Since these first patent specifications, numerous other patent specifications were published and further contributions were made, so this method is highly developed nowadays.
Srots des hohen Entwicklungsstandes der bekannten Verfahren werden die Anforderungen immer höher, um die Beschränkungen dieses Verfahrens zu verringern. Dementsprechend wurden Anregungen gegeben, einige Besonderheiten zu verbessern, beispielsweise den Wirkungsgrad zu verbessern, größere Plattiergeschwindigkeiten bei einer bestimmten Temperatur zu erreichen, eine ausreichend schnelle Plattierung bei geringen Temperaturen zu ermöglichen und die Verformbarkeit und die Haftung usw. zu verbessern.Srots of the high level of development of the known processes the requirements are becoming higher and higher in order to reduce the limitations of this method. Accordingly Suggestions were made to improve some special features, For example, to improve efficiency, use faster plating speeds at a given To achieve temperature, plating sufficiently fast to enable at low temperatures and to improve deformability and adhesion, etc.
Ursprünglich wurden Verfahren zum Plattieren von Metallen, welche aus sich heraus katalytisch sind oder für einen Katalysator aufnahmefähig gemacht wurden, entwickelt, wobei sogar nichtkatalytische Nichtmetalle wie Glas, Keramik, organische Stoffe, die sowohl natürliche als auch Kunststoffe sein können., in ähnlicher Weise für Kataly-Originally there were methods of plating metals which are inherently catalytic or for one Catalytic converters have been developed, whereby even non-catalytic non-metals such as glass, ceramics, organic substances, which can be natural as well as plastics., in a similar way for cataly-
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satoren aufnahmefähig bzw. empfänglieh gemacht wurden,transmitters have been made receptive or receptive,
um schließlich eine Plattierung durch katalytisehe Reman
duktion zu ermöglichen, indem/sie mit einem PiIm aus
einem katalytischen Metall wie Palladium überzieht oder sonstwie präpariert.and finally a catalytic remanufacturing cladding
to enable production by coating it with a PiIm made of a catalytic metal such as palladium or otherwise preparing it.
Die Verarbeitung von organischen Unterlage- oder Trägermaterialien wie Kunststoffe, Kunstharze, polymerische Materialien ganz allgemein, Fylon usw. macht es immer dringender, weitere Verbesserungen des "bekannten Verfahrens zu schaffen» Schon mit den nicht vollständig entwickelten Verfahren und wenig wirksamen Methoden wurden Kunststoffkörper verschiedenster Art und für verschiedenste Verwendungszwecke, die in bekannter Weise durch Spritzguß, Vakuuajguß, Druckguß und sonstige Gießverfahren usw. hergestellt wurden, mit Metallen plattiert s so äaS diese Körper im Aus=· seilen, im Gebrauch, in der Brauchbarkeit, dekorativ? in der Schönheit usw.'alle Arten von Metallen wie SoId9 Silbers Kupfer, Messing, Chrom usw. nachahmen. Wegen der natürlichen Eigenschaften der Kunststoffe und ihrer relativ geringen Sest^hungskosten einschließlich wirtschaftlicher Herstellung v/erden hierdurch Vorteile gegenüber solchen Gegenständen orsielt, die vollständig aus den Metallen bestehen, die durch die oben genannten Verfahren n«r nachgeahmt werden.The processing of organic base or carrier materials such as plastics, synthetic resins, polymeric materials in general, Fylon, etc. makes it more and more urgent to create further improvements to the "known process" Even with the not fully developed processes and ineffective methods, plastic bodies of various kinds were made and for a variety of uses that have been produced in known manner by injection molding, Vakuuajguß, die casting and other casting methods, etc., with metals s plated so AEAS this body Off = · ropes, in use in the utility, decorative? in the beauty etc .'alle types of metals such as silver soid 9 copper, brass, chromium, etc. mimic. Due to the natural properties of the plastics, and their relatively low cost Sest ^ hung including economic production v / hereby ground advantages over such objects orsielt made entirely of the metals consist that by the above procedures mentioned above can be imitated.
Der Acrylonitril-butadien-styren-copolymer-Kunststoffj der im folgenden einfach IBS genannt tiirds ist handelsüblichThe acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer-Kunststoffj the tiird hereinafter simply called IBS s is commercially available
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und wird besonders bevorzugt, da er eine feste dichte stoßfeste Art eines Polymers ist, durch praktische 7erformungsverfahren zu Gegenständen mit großem Volumen geformt und verformt werden kann und auf dem Markt stark im Vordringen ist, um Metalle und andere Kunststoffe für zahlreiche Verwendungen und Anwendungsmöglichkeiten zu ersetzen.and is particularly preferred because it is a solid, dense, impact-resistant type of polymer by practical molding methods can be shaped and deformed into large volume articles and is strong in the market is gaining ground to metals and other plastics for numerous uses and applications substitute.
Es besteht bereits ein Bedarf für solche Gegenstände, die aus Materialien wie ABS-Kunststoffe bestehen, jedoch wurde die volle Anwendung oder die Anregung zur vollen Anwendung dieser Kunststoffe wegen der fehlenden Vollkommenheit eines wirksamen, zuverlässigen, schnellen und wirksamen Plattierverfahrens bisher verhindert.There is already a need for such articles that are made from materials such as ABS plastics, however became the full application or the suggestion for full application of these plastics because of the lack of perfection an effective, reliable, quick and effective plating process has hitherto been prevented.
Im Gegensatz zur Plattierung von Metallen und hitzebeständigen nichtmetallen sind die polymerischen Kunststoffe organischer oder halborganiseher Natur (polymerische Kohlenwasserstoffe, Fluorwasserstoffe, Silikone) allgemein sehr viel hitzeempfindlicher, so daß bisher ihre Verarbeitung stark beschränkt ist, wobei es unmöglich oder unpraktisch ist, viele der Lösungen, Verfahren und Techniken zu ihrer Bearbeitung anzuwenden, die bei Metallen und hitzeunempfindlichen leichtmetallen angewendet werden können. Die Auflösewirkung der Hitze ist ein besonders wichtiger Gesichtspunkt. Bei Temperaturen, die weit unter denen liegen, bei denen Metalle Auflösungs- oder Umwandlungserecheinung-en zeigen, ergeben sich bei Kunststoffen undIn contrast to the plating of metals and heat-resistant non-metals, the polymeric plastics are organic or semi-organic nature (polymeric Hydrocarbons, hydrofluorocarbons, silicones) are generally much more sensitive to heat, so that their Processing is severely limited, making it impossible or impractical to use many of the solutions, methods, and techniques to use for their processing, which can be used for metals and heat-resistant light metals. The dissolving effect of the heat is a particularly important one Point of view. At temperatures that are far below those at which metals show signs of dissolution or transformation show arise in plastics and
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Kunstharzen solche Wirkungen wie Erweichung und Zerstörung. Dies wird nicht nur bei erhöhten !Temperaturen oder unter trocknen Hitzebedingungen beobachtet, sondern sogar auch bei Temperaturen, bei denen Wasser kocht, und sogar unter feuchten Bedingungen. Dementsprechend wurde als allgemeine Bedingung aufgestellt, obwohl diese nicht immer anwendbar ist, daß Plattierverfahren nicht bei höheren Temperaturen als 60° C und natürlich so nahe wie möglich an der Raumtemperatur von etwa 21° C durchgeführt werden müssen.Synthetic resins have such effects as softening and destruction. This is not only possible at elevated temperatures or observed under dry heat conditions, but even at temperatures where water is boiling, and even in humid conditions. Accordingly, as general condition, although this is not always applicable, that plating processes do not apply higher temperatures than 60 ° C and of course as close as possible to be carried out at room temperature of about 21 ° C.
Allgemein gesprochen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die bekannten Verfahren derart au verbessern, daß unter Beachtung dieser durch die Materialeigenschaften der Kunststoffe gesetzten Bedingungen in einfacher und wirksamer Weise eine Ktatiierung der Kunststoffe mit Metall usw. aggXieh ist.Generally speaking, it is the object of the invention therein to improve the known methods in such a way that taking these into account through the material properties The conditions set for the plastics in a simple and effective way to cate the plastics with Metal, etc. aggXieh is.
Genauer gesagt ist es Aufgabe der Erfinfeng, die Möglich keit zu schaffen, aus bestimmten katalytisches Uiökel-Hypophosphit-Plattierbädern elektrisch leitende Ablagsrungen aus Metallphosphor, der eine charakteristische Ausfällung aus solchen hypophosphit-reduziertea Reaktionen ist, auszufällen und den Metallphosphor mit Isolieren Geschwindigkeiten und bei allen Temperaturen abzulagern und soalt insbesondere ein Flattieren bei aisärigea -Temperaturen zu «rmSgllöhen. Dieses schnelle Plattieren erfolgt bei !Temperaturen, die zwischen wenigstens normalerMore precisely, it is the object of the invention to create the possibility of using certain catalytic oil-hypophosphite plating baths to precipitate electrically conductive deposits of metal phosphorus, which is a characteristic precipitate from such hypophosphite-reduced reactions, and to precipitate the metal phosphorus at isolating speeds and at all deposit temperatures and soalt particular a flat animals in aisärigea -temperatures to "rmSgllöhen. This rapid plating takes place at temperatures between at least normal
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Raraatemperatur von etwa 21° C bis wenigstens zur durch Kunststoffe im allgemeinen und insbesondere Acrylonitrilbutadien-styren-Kunststo:fle, die allgemein als ABS-Kunststoffe bezeichnet werden, gesetzten oberen Grenztemperatur, die im allgemeinen etwa 60° 0 beträgt, liegen.Rare temperature of about 21 ° C to at least through Plastics in general and in particular acrylonitrile butadiene styrene plastic: fle, which are generally referred to as ABS plastics, set upper limit temperature, which is generally about 60 ° 0.
Ea ist weiterbin Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Stabilität der Plattierlösung zu scbaffen, so daß dieselbe über lange Zeiträume verwendet werden kann, wobei lediglich die Reagensien oder Reaktionsslttel entsprechend ihresa Yerbraueh naeb.geftO.lt werden müssen. Es ist dabei Aufgab® der Erfindisng9 innerhalb bsstiiaister örensen eine selbsttätige pH-Wert-Kontrolle zu schaffen, so daß es nicht notwendig ist, toäiafig Alkali ziasugeben, um den pH-Wert auf den gewünschten &rad zu halten, der normalerweise notwendig ist, um die Reaktionssäure zu neutralisieren, die sieb, bei der Reaktion des Hypoplaospbites normalerweise bildet.Another object of the invention is to provide improved stability of the plating solution so that it can be used over long periods of time, with only the reagents or reaction means having to be used accordingly. It is Aufgab® the Erfindisng 9 pH-control, so that it is not necessary toäiafig ziasugeben alkali to adjust the pH value to hold the wheel to the desired &, which is usually necessary in bsstiiaister örensen an automatic to provide to to neutralize the reaction acid which normally forms in the reaction of the hypoplaospbites.
Der Stand der fecbnik zeigt, wie die "Vorbehandlung, Konditionierung und Torbereitung der zu plattierenden Gegenstände durchgeführt werden sollte. Es kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden, das den Kunststoff- oder nichtmetallischen Gegenstand katalytisch aktiv macht, uia die Ablagerung von Metall aus dem Metallhypophosphit oder kataly ti sehen Reduktionsbädern möglich zu machen.The stand of fecbnik shows how the "pretreatment, conditioning and preparation of the objects to be plated should be carried out. It can be any Processes are used that make the plastic or non-metallic object catalytically active, including the deposition of metal from the metal hypophosphite or cataly ti see to make reduction baths possible.
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Ein sorgfältiges Studium des Standes der Technik zeigt klar und deutlich, daß bisher im allgemeinen übliche billige Salze von Nickel und Schwefelchlorid verwendet werden, um das Bad anzusetzen und dadurch den air Plattierung erforderlichen Nickel bereitzustellen.A careful study of the prior art clearly shows that heretofore generally common inexpensive salts of nickel and sulfur chloride have been used to make up the bath and thereby provide the nickel required for air plating.
Die ursprüngliche Arbeit von Brenner und Ridell zeigt, daß besondere Art ionen, und zwar andere als SO, und Cl, für bestimmte Zwecke zugegeben wurden und haften blieben, wodurch ihre Wichtigkeit bewiesen war. So erzeugen beispielsweise Alkalisalze von schwachen organischen Säuren eine Pufferwirkung für die Aufrechterhaltung des pH-wertes innerhalb gewisser Grenzen im sauren pH-Wert-Bereich. Dies dient zum Vermeiden eines schnellen Absinkens des pH-Wertes unter einen bestimmten Wert, unter dem. die Plattiergeschwindigkeit stark verringert oder die Plattierung ganz verhindert wird. Andere organische Salze waren solche, die'Komplexe mit Nickel bilden und zur Gruppe der Reaktionsmittel wie Hydroxyazetylsäure, Milchsäure, Zitronensäure oder Weinsäure gehören. Dies wurde so durchgeführt, daß, wenn zum Anheben des pH-Wertes auf den gewünschten Wert eine Zugabe von Alkali notwendig war, die, wie empfohlen, eine örtliche tJberneutralisation hierbeiführte, unlösliches basisches Salz oder Hydroxyd, welches für die Stabilität des Bades ungünstig ist, nicht gebildet wird. Diese Salze, die aus in ihnen enthaltenen schwachen Säuren gebildet sind, besitzen somit zusätzlich zu den komplexen !Eigenschaften Puffereigenschaften.The original work of Brenner and Ridell shows that particular types of ions, other than SO, and Cl, were added for specific purposes and adhered, proving their importance. For example, alkali salts of weak organic acids create a buffer effect for maintaining the pH value within certain limits in the acidic pH value range. This is to avoid a rapid drop in pH below a certain value, below. the plating speed is greatly reduced or the plating is prevented entirely. Other organic salts were those which form complexes with nickel and belong to the group of reactants such as hydroxyacetic acid, lactic acid, citric acid or tartaric acid. This was carried out in such a way that, if an addition of alkali was necessary to raise the pH to the desired value, which, as recommended, resulted in a local neutralization of the insoluble basic salt or hydroxide, which is unfavorable for the stability of the bath, is not formed. These salts, which are formed from the weak acids contained in them, have buffer properties in addition to their complex properties.
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Die Arbeit von Gutzeit et al bestimmte die Punktion anderer organischer Anionen, welche "beschleunigend" auf die Reaktion wirken, womit gemeint ist, daß sie dazu beitragen, die Reaktionsgeschwindigkeit und damit die Plattiergeschwindigkeit zu erhöhen.The work of Gutzeit et al determined the puncture of other organic anions, which are "accelerating" act on the reaction, by which is meant that they contribute to the speed of the reaction and thus the Increase plating speed.
Andere Beiträge zum bekannten Stand der Technik beziehen sich auf die chemischen Zugaben, gewöhnlich Kationen, in unmeßbaren Mengen, wodurch eine Stabilisation bewirkt wird, und die Zuflucht zu Mckelearbonat-Zugaben zu sauren Bädern, um das verbrauchte Mekel zu ersetzen und gleichzeitig den pH-Wert wie erwünscht zu erhöhen, ohne fremde Ionen in das Bad eingeben zu müssen.Refer other contributions to the known art relies on the chemical additions, usually cations, in immeasurable quantities, thereby causing stabilization becomes, and resort to mosquito carbonate additions to acidic Baths to replace the used Mekel and at the same time to increase the pH value as desired without having to enter foreign ions into the bath.
Bisher schien auf die einander entgegengesetzte Wirkung anorganischer Lonen, insbesondere SO. und Cl, Wert gelegt worden zu sein, ohne dieselben nachdrücklich auszuschlies· sen, wodurch man glaubte, die besten Ergebnisse erzielen zu können.So far seemed to have the opposite effect inorganic ions, especially SO. and Cl, valued without expressly excluding them, which is believed to produce the best results to be able to.
Es ist eine Torbehandlung erforderlich, um Nichtmetalle und niehtkatalytische Materialien für die Reaktion der aufgetragenen Lösung, wenigstens zu Beginn der Behandlung und bis die Autokatalyse eingesetzt hat, katalytisch zu machen.A gate treatment is required in order to avoid non-metals and non-catalytic materials for the reaction of the applied solution, at least at the beginning of the treatment and until the autocatalysis has started, catalytically do.
Dies wird bei der Vorbehandlung durch Auftragen eines dünnen, häufig nicht wahrnehmbaren, unsichtbaren haf-This is done during the pretreatment by applying a thin, often imperceptible, invisible adhesive
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tenden* Filmes aus reinem Palladium erreicht, welches, da es ein Katalysator ist, die Reduktion auslöst, die, nachdem Fiekel oder Kobalt abgelagert wurde, autokatalytisch fortgesetzt wird.tend * film made of pure palladium, which, since it is a catalyst that triggers reduction, which after Fiekel or cobalt has been deposited, autocatalytically is continued.
Diese Vorbehandlung und Vorbereitung erfordert allgemein, daß das ünterlagematerial gereinigt und konditioniert bzw. in geeigneter Weise vorbereitet wird, so daß das Palladium schneller und vollständiger von dem Material der Unterlage aufgenommen wird und an diesem festhaftet, da von der Gründlichkeit dieses Aufbringens des Palladiums der vollständige Erfolg oder teilweise Mißerfolg aller nachfolgenden chemischen und elektrischen Metallablagerungen abhängt. This pretreatment and preparation generally requires that the underlay material is cleaned and conditioned or prepared in a suitable manner so that the Palladium faster and more complete from the material the document is taken up and adheres to it, since the thoroughness of this application of the palladium is the complete success or partial failure of all subsequent chemical and electrical metal deposits.
Die Vorbehandlung richtet sieh ganz nach dem zu verarbeitenden Material. Palis organische polymere Materialien einschließlich der ABS-Kunststoffe verwendet werden, werden diese zunächst vorbehandelt, um Verschmutzungen durch Erde, öl, Fett und andere Fremdkörper zu entfernen, wobei für diesen Zweck jedes beliebige Alkalireinigungsmittel verwendet werden kann. An diese Vorbehandlung schließt sich eine Spülung mit schwacher Säure an, um das Alkalireinigungsmittel zu neutralisieren. Anschließend wird der Gegenstand durch Naßoxydation in einem Bad aus Chromsäure-Gemisch, im allgemeinen bei maximal 600C, chemisch mattiert oder geltet, woraufhin der Gegenstand nach einem :.ce?g£Iltig«n Abspülen genügend vorbehandelt zu sein er-The pretreatment depends entirely on the material to be processed. Pali's organic polymeric materials, including ABS plastics, are first pretreated to remove dirt, oil, grease and other foreign matter using any alkaline detergent. This pretreatment is followed by a weak acid rinse to neutralize the alkali cleaning agent. Subsequently, the article by wet oxidation in a bath of chromic acid mixture is generally at a maximum of 60 0 C, or chemically matted geltet, whereupon the article in response to: .ce g £ Iltig "n rinsing to be pretreated enough ER-?
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scheint, um der anschließenden Behandlung unterworfen werden zu können, so daß seine Oberfläche einen auf ihr aufgebrachten haftenden Palladiumfilm aufnehmen kann. Mit eigentümlichen oder nichteigentümlichen Gemischen arbeitende Verfahren bestehen im allgemeinen darin, einen Film aus einem starken Reduziermittel, welches in der lage ist, lösbare Palladiumsalze in ihre einzelnen Elemente zu zerlegen, von der gereinigten, geätzten oder abgeriebenen Werkstückoberfläche absorbieren zu lassen. Dementsprechend wird, wenn das Werkstück in der Palladiumsalzlösung eingetaucht ist, elementares oder reines Palladium in Porm eines dünnen, oft unsichtbaren und sogar monomolekularen Ulmes auf dem Werkstück abgelagert.seems to be subjected to subsequent treatment so that its surface can receive an adhesive palladium film applied to it. Methods working with peculiar or non-peculiar mixtures generally consist of using a Film made of a strong reducing agent, which is able to dissolve palladium salts into their individual elements to be disassembled, to be absorbed by the cleaned, etched or abraded workpiece surface. Accordingly becomes elemental or pure palladium when the workpiece is immersed in the palladium salt solution in the form of a thin, often invisible and even monomolecular Elm is deposited on the workpiece.
Wie erstmals von Brenner und Ridell festgestellt, regen Ammoniakionen die Reaktion besonders in den höher alkalischen bzw. basiehen pH-Wert-Bereichen an, während andere Kationen wie Barium und Magnesium die Geschwindigkeit der Reaktion im besseren oder schlechteren Sinne beeinflussen. As noted for the first time by Brenner and Ridell, rain Ammonia ions the reaction especially in the more alkaline or based pH ranges, while others Cations like barium and magnesium influence the speed of the reaction in a better or worse sense.
Die Notwendigkeit, Pufferstoffe aus dem Salz einer schwachen Säure und/oder Mittel zum Erzeugen von Komplexverbindungen vorzusehen, wenn Bäder im Säurebereich arbeiten und in diese Alkalizuschläge eingegeben werden, um von Zeit zu Zeit den pH-Wert periodisch einzustellen, ist nicht unbedingte Voraussetzung und wichtig und am besten nur dann wünschenswert, wenn das Bad in einemThe need to buffer substances from the salt of a weak Provide acid and / or means for generating complex compounds when baths operate in the acid range and in these alkali supplements are entered in order to periodically adjust the pH value from time to time, is not an unconditional requirement and important and am best only desirable when the bathroom in one
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ammoniakhaltigen Medium betrieben wird, konstant im alkalischen pH-Wert-Bereich ist und eine Einstellung des pH-Wertes mit Ammoniak und besser noch durch Zugabe eines Überschusses an Ammoniak, wie hier vorgeschlagen, erfolgt. Dies ist,der Fall, falls die zahlreichen Yerbindungen der Mckel-Ammoniak-Komplexverbindungen Puffermittel im alkalischen Bereich der pH-Skala sind. Der kritische pH-Wert, bei dem die Grundverbindungen oder Hickelhydroxyde unlösbar werden, liegt nicht innerhalb der pH-Wert-Grenzen für das Arbeiten mit dieser Lösung. Die Komplexe der Nickel-Ammoniak-Verbindungen verhindern innerhalb dieser Grenzen, daß sich trotz der alkalischen Natur des Bades unlösliche Grundverbindungen oder Hydroxyde bilden. Der Überschuß an freie« Ammoniak sichert für lange Zeit einen zufriedenstellenden pH-Wert, wodurch die Gefahr einer zufälligen Verringerung des pH-Wertes unter den für eine gute Arbeit gewünschten pH-Wert verringert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es deshalb unnötig, das Anion unter Berücksichtigung jeder dieser Punktionen auszuwählen, vielmehr kann es vornehmlich nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausgewählt werden, vorausgesetzt, daß anorganische Anionen, insbesondere SO4- und Cl-Anionen, vermieden werden.ammonia-containing medium is operated, is constant in the alkaline pH range and the pH is adjusted with ammonia and, better still, by adding an excess of ammonia, as proposed here. This is the case if the numerous compounds of the Mckel-ammonia complex compounds are buffering agents in the alkaline range of the pH scale. The critical pH value at which the basic compounds or Hickel hydroxides become insoluble is not within the pH value limits for working with this solution. Within these limits, the complexes of nickel-ammonia compounds prevent insoluble basic compounds or hydroxides from forming, despite the alkaline nature of the bath. The excess of free ammonia ensures a satisfactory pH value for a long time, which reduces the risk of an accidental drop in the pH value below the pH value desired for a good job. According to the present invention, therefore, it is unnecessary to select the anion taking each of these punctures into account; rather, it can be selected primarily from an economic point of view, provided that inorganic anions, especially SO 4 and Cl anions, are avoided.
Beispiele für Plattierbäder, welche mit den hier offenbarten und gelehrten Merkmalen übereinstimmen, jedoeh nicht auf diese beschränkt sind, sind die folgenden:However, examples of plating baths consistent with the features disclosed and taught herein are not limited to these are the following:
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Eine Lösung mit Spuren von bis zu (vorzugsweise) 7,5 g Nickel / 1 bei einem pH-Wert von mindestens 8 von Nickel-Aimnoniak-Hypaphosphit, die vorzugsweise mit einem Überschuß an Ammoniakhydrqxyd hergestellt wurde.A solution with traces of up to (preferably) 7.5 g Nickel / 1 at a pH of at least 8 of nickel-ammonia-hypaphosphite, preferably with a Excess of ammonia hydroxide was produced.
Eine Lösung mit Spuren von bis zu (vorzugsweise) 7,5 g Nickel / 1 bei einem pH-Wert von mindestens 8 aus Nickel-Ammoniak-Giykolat, die vorzugsweise mit einem Überschuß an Ammoniakhydroxyd hergestellt wurde.A solution with traces of up to (preferably) 7.5 g nickel / l at a pH value of at least 8 from nickel ammonia glycolate, which was preferably made with an excess of ammonia hydroxide.
Beim Beispiel 1 wurden keinerlei zusätzliche Anionen zugegeben. Als Anion ist nur ein Anteil Hypophosphit in der Verbindung mit Hiekel in einer Menge zugegeben worden, die ausreicht, um auf theoretischer Grundlage nicht mehr als 50 $> des Nickels zu reduzieren. Es handelt sich hierbei nur wn etwa 1/3 der Menge, die notwendig ist, in der Praxis das gesamte Nickel zu reduzieren.In Example 1, no additional anions were added. Only a portion of hypophosphite in connection with Hiekel has been added as an anion in an amount sufficient to reduce not more than 50 $> of the nickel on a theoretical basis. This is only wn about 1/3 of the amount necessary to reduce all of the nickel in practice.
Das ist ein ideales Verhältnis von Hypophosphit zu Nickel, um das Bad anfänglich zur Wirkung zu bringen, weil es, wenn das Bad so extrem aktiviert oder "beschleunigt" werde, ratsaai ist, die Konsentration des Hypophosphites am Anfang nlcbt mater Zugabe weiterer Zuschlagstoffe zu erhöhen. Ba die Aktivität dieser Lösungen in alkalischen Medien durch die absolute Konzentration des Hypophosphitea oderThis is an ideal ratio of hypophosphite to nickel to get the bath to work initially because it when the bathroom is so extremely activated or "accelerated", ratsaai is the concentration of the hypophosphites in the beginning nlcbt mater adding more aggregates to increase. Ba the activity of these solutions in alkaline media by the absolute concentration of the hypophosphitea or
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des Verhältnisses zwischen Hypophosphit mid Nickel erhöht und angeregt bzw. gefördert wird, trägt eine zu hohe Hypophosphitkonzentration übermäßig stark zur Aktivität bei und macht dasselbe so reaktiv, daß die Stabilität des Bades aufgehoben wird.the ratio between hypophosphite and nickel increased and is stimulated or promoted, one contributes high hypophosphite concentration excessive to activity and makes it so reactive that the stability of the bath is canceled.
Wenn jedoch im Betrieb das Hypophosphit schneller als das Nickel aufgebracht wird, macht das dadurch entstehende Verhältnis zwischen Hypophosphit und Nickel die lösung noch stabiler. Das Hypophosphit muß natürlich entsprechend seinem Verbrauch nachgefüllt werden, um einen wirksamen Verbrauch von Nickel zu gewährleisten. Solche Zugaben werder von Zeit zu Zeit in Form eines Alkali- oder Aiassoniaksalzes und in einer Menge gemacht, die das Verhältnis zwischen Hypophosphit und Nickel wieder auf den ursprünglichen Wert bringt, jedoch nicht das ursprüngliche Verhältnis überschreitet, wodurch in unerwünschter Weise die Stabilität der Lösung beeinträchtigt werden würde.However, if the hypophosphite is applied faster than the nickel during operation, the resultant does Relationship between hypophosphite and nickel the solution even more stable. The hypophosphite must of course be refilled according to its consumption in order to be effective Ensure consumption of nickel. Such additions are made from time to time in the form of an alkali or aluminum oxide salt and made in an amount that will restore the ratio between hypophosphite and nickel to its original value brings, but does not exceed the original ratio, thereby undesirably increasing the stability the solution would be affected.
Beim zweiten Ausführungsbeispi©!, dem Beispiel 29 Hypophosphit,da es in des? verwendeten Nickel-Verbindung nicht vorhanden ist, an; Anfang zusätzlich zugegeben werden. Dies erfolgt derart; daß am Anfe&g dasselbe Molverhältnis γόη 1 Mol Nickel zu 1 Mol HypophospMt ©ug d@® bereits genannten Srund der Stabilität des lö'srag vosfeas-&@n ist« ■ Aus den ebenfalls ob©33. bereits angegeben©» Grundes wird das SaeMillXQ» ron ^pophosphit in i@OT©lb©23. allgaistlaan Weis® w&& tegstl^tii Ast u&cä, ¥®i@© wi© ia ?@s>In the second embodiment example 2 9 hypophosphite, since it is in the? used nickel compound is not available; Be added at the beginning. This is done like this; that at the beginning the same molar ratio γόη 1 mol nickel to 1 mol hypophosphate © ug d @ ® already mentioned Sr and the stability of the Lö'srag vosfeas - & @ n «■ From the likewise ob © 33. © already stated "reason is the SaeMillXQ» ron ^ hypophosphite in OT i @ © © lb 23rd allgaistlaan Weis® w && tegstl ^ tii Ast u & cä, ¥ ®i @ © wi © ia? @s>
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bindung mit Beispiel 1 beschrieben durchgeführt.Binding described with Example 1 carried out.
Wenn Dian, eines der beiden beschriebenen Bäder und im Falle des Beispieles 2 mit einem Zuschlag Ammoniakhypophosphit in der angegebenen Menge zum Bewirken der Reduktion verwendet, erfolgt das Plattieren schnell bei einer Raumtemperatur von etwa 210C. Bas Plattieren macht sich durch die Entwicklung von bei der Reaktion gebildetem Gas auf der Oberfläche des katalysierenden Gegenstandes und die visuell feststellbare Änderung im Aussehen )welche festzustellen ist, wenn leicht farbige Kunststoffkörper plattiert werden) bemerkbar, da der Gegenstand schnell dunkelt und auf seiner Oberfläche undurchsichtig wird und fortschreitend metallischen Glanz und metallisches Aussehen erhält.If Dian, one of the two baths described and, in the case of Example 2 with an additive, ammonia hypophosphite is used in the specified amount to effect the reduction, the plating takes place quickly at a room temperature of about 21 ° C. Bas plating makes itself felt by the development of at the reaction formed gas on the surface of the catalyzing article and the visually noticeable change in appearance, which is noticeable when lightly colored plastic bodies are plated), since the article quickly darkens and becomes opaque on its surface and gradually acquires metallic luster and appearance .
Bei höheres.- feaperaturen steigt die Geschwindigekeit der Eeatetioa rad Ablagerung von Metall sehr schnell, was etemfeteristieeb, "für all© lösungen der beschriebenen Art ist ο Bei Seupersturen von 37° bis 440O liegt die Platie?-At higher temperatures the speed of the Eeatetioa rad deposition of metal increases very quickly, which etemfeterieeb, "for all © solutions of the kind described is ο with seupersturge from 37 ° to 44 0 O is the plateau? -
igkeit in einer Größenordnung, daß etwa 0,013 'S-fcd. Metall abgelagert wird. Hierbei handelt es sich dia praktischste "aad optimale Geschwindigkeit für dieity of an order of magnitude that about 0.013 'S-fcd. Metal is deposited. This is it dia most practical "aad optimal speed for that
©!!gemein die durchschnittliche© !! mean the average
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Elektroplattieren vorbehandelte Kunststoffe ist. Bei noch höheren !Temperaturen, welche denen nahekommen, die normalerweise verwendet werden (mehr als 930C), ist die Reaktions- und Ablagerungsgeschwindigkeit so groß, daß dieselben wegen der hiermit verbundenen Instabilität mit Ausnahme für bestimmte besondere Anwendungsfälle nicht an-gewendet werden sollten, ohne die Ablagerungsgeschwindigkeit herabzusetzen, und zwar entweder durch Verringerung des Verhältnisses zwischen Hypophosphit und Nickel oder durch Zugabe von Verzögerungsmitteln wie solche, die gerade durch die vorliegende Erfindung vermieden werden sollen und die andere langsamer arbeitende bisher verwendete Bäder kennzeichnen, die in vielem mit den vorgeschlagenen Bädern identisch sind, bis auf diesen einen Punkt.Electroplating is pretreated plastics. At even higher temperatures, which come close to those normally used (more than 93 ° C.), the rate of reaction and deposition is so great that, because of the instability associated with this, they should not be used with the exception of certain special applications , without reducing the rate of deposition, either by reducing the ratio between hypophosphite and nickel or by adding retardants such as those which are precisely to be avoided by the present invention and which characterize other slower working baths used heretofore, which in many ways with the proposed Bathrooms are identical except for this one point.
Bei bisher durchgeführten Versuchen zum Verbessern des zuerst durch Brenner und Ridell vorgeschlagenen Verfahrens hat man sich mit Zuschlägen wie die Aktivierer oder "Beschleuniger", die von Gutzeit et al vorgeschlagen wurden, zu behelfen versucht. Demgegenüber wird durch die vorliegende Erfindung jedoch eine Verbesserung der lösung oder des Bades nicht durch Zuschlagstoffe oder durch Verkomplizieren der Zusammensetzung des Bades erreicht, sondern vielmehr durch Vereinfachung bei den für die Reaktion notwendigen oder bei der Reaktion gebildeten Grundionen; insbesondere wird dies durch Vermeiden von solchen Ionen im Bad, die besonders hemmend auf die ReaktionIn attempts so far to improve the method first proposed by Brenner and Ridell one has to deal with additives like the activators or "accelerators" suggested by Gutzeit et al. tried to remedy. In contrast, the However, the present invention does not improve the solution or the bath by means of aggregates or by Complicate the composition of the bath, but rather by simplifying the process for the reaction basic ions necessary or formed during the reaction; in particular, this is done by avoiding such Ions in the bathroom, which are particularly inhibitory to the reaction
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wirken (d.h. SO. und Cl) und die bisher stets verwendet wurden, erreicht.act (i.e. SO. and Cl) and which have always been used up to now have been achieved.
Die Höhe des pH-Wertes der Lösung oder des Bades wird bei Verwendung eines Überschusses von Ammoniak und proportional zur Größe des Überschusses, die innerhalb weiter Grenzen variiert werden kann, selbsttätig für lange Zeit aufrechterhalten. Die für diese Nickel-Hypophosphit-Plattierlösungen charakteristische, bei der Reaktion gebildete Säure wird sofort bei ihrer Entstehung neutralisiert, ohne eine Verringerung des pH-Wertes zu bewirken, bis der Überschuß an Ammoniak verbraucht worden ist. Danach erfolgt die Veränderung des pH-Wertes nicht abrupt, sondern allmählich, da die komplexe Nickelverbindung als Puffer wirkt, der den pH-Wert sich nur fortschreitend mit dem Entfernen von in der komplexen Verbindung gebundenem Ammoniak durch die bei der Reaktion gebildete Säure verringern läßt, wobei die Nickelverbindung aus einer höher komplexen Verbindung in eine niedriger komplexe Verbindung umgewandelt wird. Dies führt gleichzeitig zu einer fortschreitenden farblichen Veränderung der lösung von dunkelblau bei maximaler komplexer Nickelverbindung über die Variationen eines grünlichen Blaues, bläulichen Grüns und schließlich zu einem Grün der niedriger komplexen Nicktlwrbindung. Somit ist die Farbveränderung ein visuelles Ausspielten der Veränderung des pH-Wertes, das die Bedienungsperson stets ohne besondere Untersuchungen feststellen kann und dabei schließlich eine EontrollpraxisThe level of the pH value of the solution or the bath is automatically maintained for a long time if an excess of ammonia is used and is proportional to the size of the excess, which can be varied within wide limits. The acid formed in the reaction, characteristic of these nickel-hypophosphite plating solutions, is neutralized as soon as it is formed, without causing a reduction in the pH until the excess ammonia has been consumed. Thereafter, the change in the pH value does not take place abruptly, but gradually, since the complex nickel compound acts as a buffer, which can only reduce the pH value gradually with the removal of ammonia bound in the complex compound by the acid formed during the reaction, wherein the nickel compound is converted from a higher complex compound to a lower complex compound. This gives rise to a progressive chromatic V e of the solution ränderung from dark blue complex with maximum nickel compound on the variations of a greenish blue, bluish green and finally to a green of lower Nicktlwrbindung complex. Thus, the color change is a visual display of the change in the pH value, which the operator can always determine without any special examinations, and ultimately a control practice
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oder Kontrollerfahrung entwickelt, die zuverlässig und sicher ist. Wenn die Zusammensetzung des Bades visuell überwacht wird, ist es vorzuziehen, bei der durch die maximale komplexe Niekelverbindung bewirkten dunkelblauen Färbung zu arbeiten. Sobald sich ein grünlicher Schimmer ergibt, sollten Vorbereitungen getroffen werden, dem Bad zusätzliches überschüssiges Ammoniak zuzugeben.or control experience developed that is reliable and secure. If the composition of the bath is visual is monitored, it is preferable to use the dark blue one caused by the maximum complex Niekel compound Coloring work. As soon as there is a greenish tinge results, preparations should be made to add additional excess ammonia to the bath.
Bisher bestand der Haupteinwand gegen das Arbeiten mit ammoniakhaltigen alkalischen Bädern, auch wenn kein großer Überschuß an Ammoniak vorgesehen und insbesondere, wenn ein Oberschuß von Ammoniak vorhanden war, darin, daß ein unwirtschaftlicher Verlust von Ammoniak durch Verflüchtigen desselben in die Atmosphäre verbunden mit einer ungesunden, die menschlichen Organe reizenden, unangenehmen und unerwünschten Atmosphäre wegen der starken Flüchtigkeit des Ammoniaks entstehen wurde.So far, the main objection to working with has been alkaline baths containing ammonia, even if no large excess of ammonia is provided and, in particular, if there was an excess of ammonia, in that an uneconomical loss of ammonia by volatilizing it into the atmosphere associated with a unhealthy, irritating to human organs, uncomfortable and undesirable atmosphere because of the strong Volatility of ammonia would arise.
Dies ist verständlich, da die bisher vorgeschlagenen Lösungen oder Bäder so inaktiv waren und dementsprechend eine so geringe Plattiergeschwindigkeit aufwiesen, daß sie bei Raumtemperatur keine Plattierung erzeugten oder so langsam arbeiteten, daß sie unpraktisch waren und keine praktisch brauchbaren Plattiergeschwindigkeiten entwickelten, wenn nicht wenigstens eine Temperatur von 710O angewendet wurde. Gewöhnlich waren Temperaturen zwischen 87° und 99° C zum Erreichen von praktisch brauchbaren Plattiergeschwindigkeiten notwendig. Bei diesenThis is understandable because the solutions or baths heretofore proposed have been so inactive, and consequently so slow in plating speed, that they do not produce plating at room temperature or operate so slowly that they are impractical and do not develop practical plating speeds, if not at least one temperature of 71 0 O was applied. Usually temperatures between 87 ° and 99 ° C were necessary to achieve practical plating speeds. With these
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Temperaturen ist Ammoniak so flüchtig, daß es sehr schnell aus der Lösung bzw. dem Bad in die umliegende Atmosphäre verdunstet, wobei es sogar von dem doppelten Salz der Komplexverbindung des Nickels gelöst und entfernt wird, mit dem es verbunden war. Dadurch wird der pH-Wert wesentlich schneller als nur unter Einfluß der bei der Reaktion gebildeten Säure verringert. Außerdem erfolgt ein wirtschaftlich spürbarer Verlust von Ammoniak durch Verflüchtigen desselben in die Atmosphäre und die Atmosphäre wird dementsprechend verunreinigt.Temperatures, ammonia is so volatile that it very quickly out of the solution or the bath into the surrounding area The atmosphere evaporates, and even the double salt of the complex compound of nickel is dissolved and removed with which it was associated. This makes the pH much faster than just under the influence of the acid formed in the reaction is reduced. In addition, there is an economically noticeable loss of ammonia by volatilizing it into the atmosphere and the atmosphere is accordingly contaminated.
Diese Nachteile wurden auch bei den vorgeschlagenen Lösungen auftreten, wenn man diese bei den oben angegebenen höheren Temperaturen verwenden würde.These disadvantages have also been found in the proposed solutions occur if they were to be used at the higher temperatures given above.
Beim Betrieb dieser nichtelektrischen, Hypophosphit reduzierenden Bäder wird das Phosphitanion als Reaktionsprodukt gebildet, und seine Konzentration nimmt proportional der durch Plattierung abgeschiedenen Nickelmenge zu. Bei den vorgeschlagenen Bädern beeinträchtigt dieses sich akkumulierende Nebenprodukt die Lösung nicht oder hemmt deren Wirksamkeit nickt, wenn die nachzufüllende Menge des durch Plattierung ausgefällten Nickels nicht das Dreifache der ursprünglichen Nickelkonzentration von 7,5 g/ 1 übersteigt. Die dabei auftretende leichte Verringerung der Plattiergeschwindigkeit wird in einfacher Weise durch Erhöhung der Temperatur kompensiert, wofür ein genügend großer SpislrauiSL vorgesehen ist, oder durchIn the operation of these non-electric hypophosphite reducing baths, the phosphite anion is formed as a reaction product and its concentration increases in proportion to the amount of nickel deposited by plating to. In the proposed baths, this accumulating by-product does not or does not affect the solution inhibits their effectiveness nods if the replenishing amount of the nickel precipitated by plating is not exceeds three times the original nickel concentration of 7.5 g / l. The slight decrease that occurs in the process the plating speed is easily compensated for by increasing the temperature, for which purpose a sufficiently large SpislrauiSL is provided, or by
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Erhöhung der absoluten Konzentration des Hypophosphites,Increase in the absolute concentration of hypophosphite,
Diese Flexibilität ist nach Ansicht der Erfinder darauf zurückzuführen, daß im Bad keine die Reaktion hemmenden, von außen zugegebenen anorganische Anionen, insbesondere SO,- und Cl-Anionen, vorgesehen sind und daß im ammoniakhaltigen Medium Ammoniakkationen überwiegen, was wesentliche Merkmale dieser Erfindung Bind.According to the inventors, this flexibility is due to it attributable to the fact that no reaction-inhibiting, externally added inorganic anions, in particular, in the bath SO, - and Cl anions, are provided and that In the ammonia-containing medium, ammonia cations predominate, which is an essential feature of this invention.
Es ist auch zu bemerken, daß die hier beschriebenen verbesserten Ergebnisse bei dem Bad gemäß Beispiel 2 auch dann erzielt werden, wenn die zum Herstellen des Nickel-Ammoniak-Hydroxyacetates verwendete Glycolsäure die 70 ige handelsübliche technische Säure ist und nicht die Reinheit der Säure aufweist, welche Brenner als wesentlich zum Erzielen der Aktivität seiner lösungen angibt, die in den besten Fällen, wie angegeben, nicht so aktiv waren, wie die Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung*It should also be noted that the improved results described here with the bath according to Example 2 also can then be achieved when the production of the nickel-ammonia-hydroxyacetate The glycolic acid used is the 70% commercial technical acid and not the one Acid purity which burner as essential to achieve the activity of its solutions indicating that in the best cases, as indicated, not as active were like the solutions according to the present invention *
Bei der Herstellung von doppelten Salzen von Ammoniakkomplexverbindungen ist es üblich, diese aus dem normalen Salz herzustellen, welches durch Reagieren stöchiometrischer Proportionen von nickel und Aniönen entweder durch Ionenaustausch oder durch Reaktion der Säure mit einer geeigneten Grundverbindung des Hickels wie beispielsweise Nickelhydroxyd, -carbonat etc. gebildet wird, wobei dem normalen Salz eine Menge Ammoniakhydroxyd zugegeben wird, um die Komplexverbindung des beschriebenenIn the manufacture of double salts of ammonia complex compounds it is customary to make these from the normal salt, which is stoichiometric by reacting Proportions of nickel and aniones either by ion exchange or by reaction of the acid with a suitable basic connection of the Hickels such as Nickel hydroxide, carbonate, etc. is formed, a quantity of ammonia hydroxide being added to the normal salt is to the complex compound of the described
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Grades und der beschriebenen Art zu erzielen.Degree and the type described.
Es wurde jedoch festgestellt, daß die doppelte Ammoniak-Nickel-Komplexverbindung der beschriebenen Zusammensetzung und Art direkt durch Zugabe einer der Menge des normalen Ammoniaksalzes äquivalenten Menge eines Niekelgrundstoffes wie Nickelcarbonat zu einer ammoniakhaltigen Lösung des normalen Ammoniaksalzes hergestellt werden kann, wobei eine unerwartete Reaktion sehr schnell und sicherlich so stattfindet, daß die Reaktion zum Abschluß gelangt. Die Reaktion wird sogar bei mäßiger Wärme vereinfacht, wenn Nickelcarbonat der Grundstoff ist, wobei ein schnelles Ausscheiden von Kohlendioxyd die Reaktion begleitet. Im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die verwendeten Ammonium- oder Ammoniaksalze das Hypophoshit bzw. Hydroacetat.It was found, however, that the double ammonia-nickel complex compound of the composition and type described directly by adding one of the amount of normal Ammonia salt equivalent amount of a Niekel base material how nickel carbonate can be made into an ammonia-containing solution of the normal ammonia salt, whereby an unexpected reaction takes place very quickly and certainly in such a way that the reaction comes to an end. the Reaction is simplified even at moderate heat when nickel carbonate is the base material, being a fast one Excretion of carbon dioxide accompanies the reaction. In the case of the exemplary embodiments described, those used are Ammonium or ammonia salts, hypophosphite or hydroacetate.
Es wurde gefunden, daß die vorstehend beschriebene Reaktion zum Auffüllen des Bades mit zusätzlichen Nickelionen angewendet werden kann und eine wirtschaftliche Methode bildet, um dies zu erreichen und gleichzeitig unerwünschte Anionen auszuschalten oder das Ergänzen bereits vorhandener unerwünschter Anionen zu verhindern. Wenn eine Ergänzung der bereits aus normalem Ammoniaksalz in ammoniakhaltigem Medium zusammengesetzten Lösung durch einfaches Zugeben der vorbestimmten Menge des Nickelgrundstoffes, vorzugsweise des Nickelcarbonates, in Form eines Wasserbreies oder durch Einsieben oder in anderer geeigneterIt was found that the reaction described above can be used to fill the bath with additional nickel ions and is an economical method forms to achieve this and at the same time undesirable Switching off anions or preventing the addition of unwanted anions that are already present. When a Supplement the already made from normal ammonia salt in ammonia-containing Medium-composed solution by simply adding the predetermined amount of the nickel base material, preferably of nickel carbonate, in the form of a water slurry or by sieving or other suitable
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Weise unter gleichzeitigem Rühren des Bades und bei etwas erhöhter Temperatur erfolgen soll, geht das Nickel schnell und ohne Schwierigkeiten eine perfekte lösung ein. Diese Regeneration wird vorzugsweise dann durchgeführt, wenn gerade keine Werkstücke plattiert werden.Way while stirring the bath and at If a slightly elevated temperature is to be carried out, the nickel is a perfect solution quickly and without difficulty a. This regeneration is preferably carried out when no workpieces are being plated.
Dieses Ergebnis ist ganz unerwartet, denn es ist bekannt, daß nichtlösbare Mckelgrundstoffe und Mckelgrundverbindungen zwar mit Säure direkt reagieren und ein lösbares Salz bilden, in alkalischen Medien aber im allgemeinen inert und inaktiv und unlöslich bleiben. Dementsprechend ist der Vorschlag, die doppelten Ammoniak-Komplexniekelverbindungen der oben beschriebenen Art sowohl für das ursprüngliche Bad als auch zum nachfüllen des Nickels zu bilden, eine weitere erwünschte Verbesserung und ein Fortschritt gegenüber dem bekannten Stand der Technik.This result is quite unexpected because it is well known that insoluble Mckel base materials and Mckel base compounds react directly with acid and form a soluble salt, but generally in alkaline media remain inert and inactive and insoluble. Accordingly, the proposal is to use the double ammonia complex nickel compounds of the type described above both for the original bath and for refilling of nickel is another desirable improvement and advance over the prior art of the technique.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen "Verbindungen beschränkt, da auch andere organische Säuren brauchbar sind, Pur die Beschreibung wurden Hydroxyacetate gewählt, da diese typische Verbindungen sind und vorgezogen werden, weil sie z. Z. wirtschaftlich vorteilhaft sind, besonders in der als geeignet festgestellten handelsüblichen 70 #-igen technischen Form. Diese Lösung wird im vorliegenden Falle in keiner Weise aus den normalerweise üblichen Gründen (nämlich wegen der bekannten Eigenschaft, komplexe Nickelverbindungen im pH-WerA-Be-The invention is not limited to the "compounds described above." limited, since other organic acids can also be used, only hydroxyacetates were used in the description chosen because these are typical compounds and preferred because they are e.g. Currently economically advantageous are, especially in the commercially available 70 # technical form that has been determined to be suitable. This solution is in the present case in no way from the normally usual reasons (namely because of the well-known property of complex nickel compounds in the pH-WerA
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reich unter dem pH-Wert=8 zu bilden) verwendet. Gemäß der Erfindung wird in diesem pH-Wert-Bereich nicht gearbeitet, da die Plattierung bei geringen Temperaturen in diesem pH-Wert-Bereich ungenügend und zu langsam ist.form rich below pH = 8). According to the invention is not worked in this pH range, since the plating at low temperatures is insufficient and too slow in this pH value range.
Beim Plattieren eines nichtleitenden Gegenstandes, der anschließend eine zweite Plattierung nach elektrolytischen Verfahren erhalten soll, ist es notwendig, auf der Oberfläche des Nichtleiters eine Menge leitfähigen Materiales in genügender Dicke abzulagern, um auf dieser Schicht eine zufriedenstellende Elektroplattierung durchführen zu können. Wenn die Ablagerung bzw. Vorplattierung ausreichend ist, kann die folgende Elektroplattierung durchgeführt werden, ohne dem elektrischen Strom einen zu großen Widerstand zu bie±en, wodurch ein Verbrennen des Werkstückes verhindert und gleichzeitig eine zufriedenstellende elektrolytische Plattiergeschwindigkeit aufrechterhalten wird. When plating a non-conductive object that then to receive a second plating by electrolytic process, it is necessary to the surface of the dielectric deposit a quantity of conductive material in sufficient thickness to be deposited on it Layer to be able to perform a satisfactory electroplating. When the deposit or pre-plating is sufficient, the following electroplating can be performed without affecting the electric current too great resistance to bend, which prevents burning of the workpiece and at the same time a satisfactory electrolytic plating speed is maintained.
Bei praktischen Versuchen war es während einer Zeitdauer von sechs Monaten möglich, bei Verwendung einer lösung der beschriebenen Art eine gleichförmige Herstellung von gut plattierten Gegenständen durchzuführen, indem aus dem Bad ein Film oder Überzug aus einem leitfähigen Metall-Phosphor-Gemisch mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,508 /U (5f08.10~^mm) aus dem Bad auf den Gegenständen abgelagert wird. Dies ist bei einer Eintauchzeit von nur 5 Minuten in die auf 43°C erwärmte katalytische Lösung mit verbesserter Aktivität der oben beschriebenen ArtIn practical trials it was possible for a period of six months using one solution of the type described to carry out a uniform production of well-plated objects by using the Bath a film or coating of a conductive metal-phosphorus mixture on the order of thickness 0.508 / U (5f08.10 ~ ^ mm) from the bath on the objects is deposited. This is with an immersion time of only 5 minutes in the catalytic solution heated to 43 ° C with improved activity of the kind described above
erreicht wor^ 2 Q , , g g A BAD ORIGINALreached wor ^ 2 Q ,, g g A BAD ORIGINAL
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Der Ausschuß (1 ^) war gegenüber anderen Bädern (bei denen ein Ausschuß von nur 10 96 als ngutw bezeichnet wird) abnormal niedrig und die Produktionsgeschwindigkeit wurde genau eingehalten.The reject (1 ^) was abnormally low compared to other baths (for which a reject of only 10 96 is designated as n good w ) and the production rate was precisely adhered to.
Außerdem wurden lösungen täglich unter schweren Produktionsbedingungen verwendet, die für lange Zeiträume stabil blieben und wiederholt aufgefüllt und bis zu einem Äquivalent des Dreifachen der ursprünglichen Nickelkonzentration regeneriert wurden.In addition, solutions were used daily under severe production conditions that remained stable for long periods of time and repeatedly replenished and regenerated to an equivalent of three times the original nickel concentration became.
Es wurden lösungen zum Plattieren bis praktisch zur Erschijfung ihres Nickelgehaltes (bis zu 95 #) verwendet, was visuell durch den geringen Farbwert der lösung im Vergleich mit der stark gefärbten Niekelkomplexverbindung festzustellen war, da die Färbung des Bades ein geeignetes Mittel ist, um die Menge des in ihm enthaltenen Nickels abzuschätzen.There were solutions from plating to practically exhaustion their nickel content (up to 95 #) used what Visually detectable by the low color value of the solution in comparison with the strongly colored Niekel complex compound was because the color of the bath is a suitable means of assessing the amount of nickel it contains.
Das Plattieren bis zum Erschöpfen des Nickelgehaltes des Bades führt zu einer besseren Wirtschaftlichkeit, wenn das Bad ausgewechselt werden soll, da es hierdurch möglich ist, praktisch das gesamte verwendbare teure Nickel aus dem Bad zu entfernen, bevor das Bad weggeschüttet wird.Plating until the nickel content of the Bath leads to better economy if the bath is to be replaced, as this makes it possible to to remove virtually all of the usable expensive nickel from the bath before discarding the bath.
, BAD ORlßiNAL , BAD ORlßiNAL
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