DE2045301A1 - Process for the production of a three-layer nickel coating - Google Patents
Process for the production of a three-layer nickel coatingInfo
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Description
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Η.-NJtSOEN DAN K · dipl.-ing. H. HAITCK diii-.-i h\s. W. SCHMITZΗ.-NJtSOEN DAN K · dipl.-ing. H. HAITCK diii -.- i h \ s. W. SCHMITZ
HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WALL tiHAMBURG-MÜNCHEN DELIVERY ADDRESS : HAMBURG 36 · NEW WALL ti
TIiL. »0 74 28 ITN D »641 in 'TE I. »GH. ΝΕΟ 1!ϋΛ PATENT HAMBURGTIiL. »0 74 28 ITN D» 641 in 'TE I. »GH. ΝΕΟ 1! ΫΛ PATENT HAMBURG
THE UDYLITE CORPORATION TE1.5;tsMSI1 'THE UDYLITE CORPORATION TE1 . 5; tsMSI1 '
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Hamburg, den 11. Sept. I97OHamburg, September 11th, 1997
Verfahren zur Herstellung eines dreischichtigen Nickelüberzuges Process for the production of a three- layer nickel coating
Die Jirfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur !Bildung eines melirs chi ent igen galvanischen Überzuges auf einem Grundmetall, insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Bildung eines galvanischen Überzuges, bestehend aus drei Nickelüberzügen, die aneinandergrenzen, sowie ein zur Ausführung des Verfahrens geeignetes Nickelbad.The Jirfindung relates to an improved method for ! Formation of a melir chi ent galvanic coating a base metal, particularly an improved method for the formation of a galvanic coating, consisting of three nickel coatings that border each other, as well as one nickel bath suitable for carrying out the process.
In dem USA-Patent 3 090 733 der Anmelderin ist eine mehr-In the applicant's USA patent 3,090,733 a multiple
schichtige Elektroplattlerung auf dem Grundmetall be- ^layered electroplating on the base metal
schrieben, die aus drei aneiiiandergrenzenden Nickelüberzügen besteht, sowie ein Verfahren zur Erzeugung dieses Überzuges. Wk: In diesem Patent offenbart, ist der Überzug aus drei .aufeinander aufgebrtichten Nickelschichten einer hoHtjininiLon Dick«; aufgebaut mit uiner Nickel-Zwi.schenschicht, die ο in on höherem fjchwef elgehal fc hat als die benachbarten beiden Schichfcon, und die obere NickeLschicht hat einen wesentlich höheren Schwefelgehalt als die untere.wrote, consisting of three adjoining nickel coatings exists, as well as a method for producing this coating. Wk: Disclosed in this patent is the coating of three layers of nickel applied one on top of the other hoHtjininiLon Dick «; built up with a nickel intermediate layer, which ο has a higher fjchwef elgehal fc than the neighboring ones both layers, and the top layer of nickel has one significantly higher sulfur content than the lower one.
1 0- D ft 1 5 / 1 7 Λ 6 ~ 2 ~1 0- D ft 1 5/1 7 Λ 6 ~ 2 ~
Wie in diesem Patent dargelegt, können den galvanischen Bädern verschiedene anorganische und organische schwefelhaltige Verbindungen eingearbeitet werden, aus denen die mittlere und die obere Nickelschicht abgeschieden werden, um den gewünschten Schwefelgehalt dieser Schichten sicherzustellen. Schwefelhaltige Verbindungen, die verwendet werden können, sind z. B. Thiosulfate, Sulfite, Bisulfite, Hyposulfite, Hydrogensulfite, Sulfoxylate, SuIf iiiate, ^ Thiocyanate, Sulfoxide, SuIf orisäuren, Mercapto—aromatische Säuren, Thioharnstoff, Isothioharnstoff, Thiohydantoin, SuIfamide, SuIfimide, SuIfonylhalogenide, Sulfone und dergleichen. As stated in this patent, the electroplating baths can contain various inorganic and organic sulfur-containing Compounds are incorporated from which the middle and upper nickel layers are deposited, to ensure the desired sulfur content of these layers. Sulfur-containing compounds that are used can, are z. B. thiosulfates, sulfites, bisulfites, hyposulfites, hydrogen sulfites, sulfoxylates, sulfites, ^ Thiocyanates, sulphoxides, sulphonic acids, mercapto-aromatic Acids, thiourea, isothiourea, thiohydantoin, Sulfamides, sulfimides, sulfonyl halides, sulfones and the like.
Obwohl das in dieser Patentschrift beschriebene Vorfahren einen wesentlich besseren Korrosionsschutz gibt, selbst mit einer sehr viel dünneren Gesamtdicke der Nickelabscheidung, als es bisher möglich gewesen ist, haben sich beim Arbeiten nach diesem Verfahren gewisse Schwierigkeiten gezeigt. Wenn ™ ÄiXJBK die schwefelhaltigen Badzuslitze eingesetzt werden, sind Bäder, wie gefunden worden ist, gegenüber Luftrührnrig und hohen Temperaturen empfindlich, was die Geschwindigkeit, mit welcher die Abscheidung ausgeführt werden kann, begrenzt. Außerdem kann die elektrolytische Entfernung der metallischen Verunreinigungen, wie Zink, Ku-pfer itnd Blei, die im Bad entstehen, d.h. das Ausschalten dieser Metalle nicht bewirkt werden, bis die schwefelhaltigen Zusätze durch Oxydation torsetzt worden sind. Daqtaodeutefc, daü nachAlthough the ancestor described in this patent gives a much better protection against corrosion, even with a much thinner total thickness of the nickel deposit than has previously been possible when working showed certain difficulties after this procedure. if ™ ÄiXJBK the sulphurous bathslits are used Baths, as has been found, are opposite to air stirrers sensitive to high temperatures, which affects the speed, with which the deposition can be carried out is limited. In addition, the electrolytic removal of the metallic impurities such as zinc, copper itnd lead, which arise in the bathroom, i.e. the switching off of these metals is not effected until the sulfur-containing additives through Oxidation have been set. Daqtaodeutefc, daü after
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Ausschalten dieser Metalle die schwefelhaltigen Zusätze in den galvanischen Bädern ersetzt werden müssen, bevor weiter abgeschieden werden' kann. Dies ist sowohl zeitraubend als auch kostspielig.Turning these metals off the sulfur-containing additives in the galvanic baths must be replaced before further deposition can be carried out. This is both time consuming and also costly.
Aufgabe dex- !Erfindung ist daher, ein verbessertes Verfahren zur Bildung eines dreischichtigen NiekelÜberzuges, das mit größeren Abseheidungsgeschwindiglceiten ausgeführt werden kann und aus welchem metallische VerunreinigungenThe object of the invention is therefore to provide an improved method to form a three-layer Niekel coating that with higher Abseidungsgeschwindiglceiten can be carried out and from which metallic impurities
ohne Zerstörung der schwefelhaltigen Zusätze im Bad entfernt v removes v
-en ■■..-...-en ■■ ..-...
werden könn^ zu schaffen. Außerdem soll ein galvanisches Bad zur Durchführung des Verfahrens zur Bildung des dreischichtigen Überzuges geschaffen werden.will be able to create. In addition, a galvanic bath should be used for performing the method of forming the three-layer coating.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bildung eines mehrschichtigen Nickelüberzuges atif einer korrosionsanfällige. Metalloberfläche durch galvanisches Abscheiden einer festhaft enden unteren Mickelschicht einer Dicke von etwa 3,81 bis 38,1/um (0.15 bis I.5 mil) und eines durchschnittlichen j|The object is achieved by a method for forming a multilayer nickel coating atif a corrosion-prone. Metal surface by galvanic deposition of a firmly adhered end lower layer of micrometers a thickness of about 3.81 to 38.1 / µm (0.15 to 1.5 mils) and an average j |
Schwefelgehaltes von weniger als etwa 0,03 faf Abscheiden einer auf der unteren Schicht fest haftenden Nickelzwischenschicht einer Dicke von etwa 0,127 bis 5fO8/um (0,005 bis 0,2 mil) und eines durchschnittlichen Schwefelgehaltes von etwa 0,05 bis 0,3 ';<> und Abscheiden einer auf der Zwischenschicht febt haftenden oberen Nickelschicht einer Dicke von etwa 5»°8 bis 38,1 /um (0v2 bis 1,5 ntil) und eines durchschnittlichen Schwefelgehaltes von etwa 0,02 bis 0,15 ^,Sulfur content of less than about 0.03 fa f Depositing an intermediate nickel layer firmly adhering to the lower layer with a thickness of about 0.127 to 508 / µm (0.005 to 0.2 mil) and an average sulfur content of about 0.05 to 0.3 ';<> and depositing an upper nickel layer adhering to the intermediate layer with a thickness of about 5 ° 8 to 38.1 μm (0 v 2 to 1.5 ntil) and an average sulfur content of about 0.02 to 0.15 ^,
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.j,. 20Λ5301.j ,. 20-5301
wobei die obere Schicht einen niedrigeren durchschnittlichen Schwefelgehalt hat als die Zwischenschicht und einen höheren als die untere Schicht. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem galvanischen Bad mindestens ein Thiosulfonat eines Nitrils oder Amids als Schwefelquelle für mindestens die mittlere oder Zwischenschicht zugegeben wird. Es ist gefunden worden, daß bei Verwendung von Thiosulfonaten von Nitrilen oder Amiden anstelle der schwefelhaltigen Verbindungen, wie sie in der USA-Patentschrift 3 090 733 offenbart sind, die Bäder luftgerührt und auf höhere Temperaturen gebracht werden können, was eine schnellere Abscheidung ermöglicht, und daß metallische Verunreinigungen,wie Zink, Kupfer und Blei aus dem Bad entfernt werden können, ohne daß die schwefelhaltige Verbindung erst durch Oxydation zerstört werden müßte.wherein the upper layer has a lower average sulfur content than the intermediate layer and a higher one than the lower layer. The method is characterized in that at least one thiosulfonate is added to the galvanic bath a nitrile or amide is added as a sulfur source for at least the middle or intermediate layer. It has been found that using thiosulfonates of nitriles or amides instead of the sulfur-containing compounds as described in US Pat. No. 3,090,733 are disclosed, the baths air-agitated and on higher Temperatures can be brought, which allows a faster deposition, and that metallic impurities, such as Zinc, copper and lead can be removed from the bath without the sulfur-containing compound first being oxidized would have to be destroyed.
Genauer gesagt, werden bei der Durchführung der Erfindung Thiosulfonate von Nitrilen oder Amiden wenigstens in das galvanische Bad zur Bildung der mittleren Nickel enthaltenden Schicht, und vorzugsweise in den galvanischen Bädern für die beiden, die mittlere und die obere Nickelschicht, verwendet, um die Schwefelquelle in diesen Schichten vorzusehen. Wie bereits weiter oben bemerkt, liegt der Schwefelgehalt der mittleren Nickelschicht vorzugsweise im Bereich von etwa 0,05 bis 0,3 $» in der oberen dagegen im Bereich von etwa 0,02 bis 0,15 %» Dementsprechend werdenMore specifically, in the practice of the invention, thiosulfonates of nitriles or amides are used at least in the plating bath for forming the middle nickel-containing layer, and preferably in the plating baths for the two, middle and upper nickel layers, in order to keep the sulfur source in to provide these layers. As already noted above, the sulfur content of the middle nickel layer is preferably in the range from about 0.05 to 0.3 %, while in the upper layer it is in the range from about 0.02 to 0.15%
10 ''"./174610 '' "./1746
die Thiosulfonate der Nitrile oder Amide den galvanischen Bädern zur .ßrzeugting der Zwischenschicht in Mengen im Dereich von etwa 0,01 bis 0,4 g/l, vorzugsweise 0,03 bis 0,1 g/l und zur Erzeugung der oberen Schicht in Mengen im Bereich von etwa 0,01 bis 0,04 g/l eingesetzt. Selbstverständlich hängt die genaue Menge, in welcher die Thiosulfoiuite von Nitrilen oder Amiden einzusetzen sind, ab von der jeweils verwendeten Verbindung oder Verbindungen, so daß sie in manchen Fällen in Mengen außerhalb der oben angegebenen Bereiche einzusetzen sind, damit die verwendete Verbindung ausreicht, die gewünschte Menge Schwefel in der bestimmten Nickelschicht zu geben.the thiosulfonates of the nitriles or amides the galvanic baths for .ßrzeugting the intermediate layer in quantities in Ranges from about 0.01 to 0.4 g / l, preferably 0.03 to 0.1 g / l and used to produce the upper layer in amounts in the range from about 0.01 to 0.04 g / l. Of course, the exact amount in which the Thiosulfoiuite of nitriles or amides are to be used, depend on the particular compound or compounds used, so that in some cases they are in amounts outside of the above specified ranges are to be used so that the compound used is sufficient, the desired amount To give sulfur in the particular nickel layer.
Die Thiosulfonate von Nitrilen oder Amiden, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind durch die nachstehenden Formeln wiederzugeben;The thiosulfonates of nitriles or amides that are used in the Methods according to the invention can be used are represented by the formulas below;
(A) "SO -R-S-R-CN(A) "SO -R-S-R-CN
3 ' j (3 ' j (
(B) "SO3-R-S-R1-
|Cj SO,-R-b-R -(B) "SO 3 -RSR 1 -
| Cj SO, -RbR -
worin R eine Alkyigruppe mit 2 bis k C-Atomen und R1 entweder eine Alkyigruppe mit 2 bis 6 C-Atomen oder eine Alkyl-Aryle dor Strukturwhere R is an alkyl group with 2 to k carbon atoms and R 1 is either an alkyl group with 2 to 6 carbon atoms or an alkyl aryl group of the structure
in welcher R eine Alkylgruppe mit 2 bis 4 C-Atomen ist, bedeuten.in which R is an alkyl group with 2 to 4 carbon atoms, mean.
Im allgemeinen können diese Verbindungen durch. Umsetzung eines Mercapto-Alkyl-Sulfonate mit einem Nitril oder einem Amid hergestellt werden.In general, these connections can through. implementation of a mercapto-alkyl sulfonate with a nitrile or a Amide can be produced.
Beispiele für Verbindungen, die bei dem erfindimgsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind die folgenden;Examples of compounds that are used in the erfindimgsgemäße Methods that can be used are the following;
II H H II (1) NC-C-C-C-C-CNII H H II (1) NC-C-C-C-C-CN
II · II II SII · II II S
SSo3 SSo 3
II IIII II
(2) HC - C - CH(2) HC - C - CH
• II• II
(CIiJ3 (CIiJ 3
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- NH,- NH,
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Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn das Umsetzungsprodukt von Mercapto-Propylsulfonat mit Butylendinitril oder Acrylnitril eingesetzt wird. Obwohl hierin besondere Hinweise auf diese Verbindungen als für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, gemacht sind, ist dies nicht als Begrenzung auf diese Thiosulfonate aufzufassen, vielmehr stellen sie nur Beispiele für solche Verbindungen dar.Particularly good results are obtained when the reaction product of mercapto-propylsulfonate with butylenedinitrile or acrylonitrile is used. Although specific references are made herein to these compounds as intended for use are preferred in the method according to the invention, this is not a limitation to this Thiosulfonates should be understood, rather they are only examples of such compounds.
Bei der Erzeugung des dreischichtigen Nickelüberzuges nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können zur BildungWhen producing the three-layer nickel coating by the process according to the invention, it is possible to form
der unteren Schicht ein Nickelbad nach Watts für mattglänzende Überzüge und zur Bildung der oberen Schicht ein Bad für matte, halbglähzende oder glänzende Nickelüberzüge verwendet sein, vorausgesetzt, daß die obere einen höheren Schwefelgehalt hat als die untere Schicht.the lower layer is a nickel bath according to Watts for a matt finish Coatings and a bath for matte, semi-gloss or bright nickel coatings can be used to form the top layer, provided that the top has a higher sulfur content than the lower layer.
Obwohl mit diesem dreischichtigen Nickelüberzüg erhöhter Korrosionsschutz, selbst bei Fehlen eines Chromdecküberzuges, g erreicht wird, wird in vielen Fällen bevorzugt, daß die obere Nickelschicht mit einer abschließenden dünnen üblichen glänzenden oder mikrorissigen oder mikroporösen Chromschicht, zweckmäßigerweise einer Dicke von etwa 0,000127 bis 0,00508 mm versehen wird (0,005 bis 0,2 mils), Im allgemeinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die untere Nickelschicht dicker ist als die obere; das bevorzugte Verhältnis liegt zwischen etwa $0 : 50 bis 80 : 20, um beste Duktilität des Überzuges zu erreichen, wenn es jedoch auf die Duktilität nicht in erster Linie ankommt, "Although, g achieved with this three-layer Nickelüberzüg increased corrosion protection, even in the absence of a chromium overlay coating, it is preferred in many cases that the top layer of nickel with a final thin usual glossy or microcracked or microporous layer of chromium, suitably a thickness of about 0.000127 to 0 .00508 mm (0.005 to 0.2 mils). In general, it has been found convenient that the lower nickel layer be thicker than the upper; the preferred ratio is between about $ 0:50 to 80:20 in order to achieve the best ductility of the coating, but when ductility is not primarily important, "
so sind Dickenverhältnisse von etwa k0 : 60 üblich. Hierbei wird noch ein ausgezeiclineter Korrosionsschutz für die GrundmetalloberfLache erhalten. thickness ratios of about k0: 60 are common. Excellent corrosion protection for the base metal surface is also obtained.
Es ist zu bemerken, daß die Nickelschichten, die den Überztig nach dor Erfindung ausmachen, außer Schwefel noch kleine Mengen anderer Komponenten onthalten können, wie sie für solche Überzüge typisch sind, wie z. Ii, Kohlenstoff, Selen, Tellur, Zink, Cadmium, Eisen undIt should be noted that the nickel layers that make up the coating according to the invention can contain small amounts of other components in addition to sulfur, as are typical for such coatings, such as, for. Ii, carbon, selenium, tellurium, zinc, cadmium, and iron
10' : 1 ',/ 1 7 4.g - 10 - .. '■10 ': 1', / 1 7 4.g - 10 - .. '■
dergleichen. Zusätzlich können diese Nickelschichten auch merkbare Mengen Kobalt enthalten, z. B. können Mengen bis zu mindestens 50 °/o Kobalt in den Nickelschichten enthalten sein. Häufig jedoch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die untere Nickelschicht, wenn möglich, aus reinem Nickel besteht.like that. In addition, these nickel layers can also contain significant amounts of cobalt, e.g. B. amounts of up to at least 50% cobalt can be contained in the nickel layers. Frequently, however, it has been found to be expedient for the lower nickel layer, if possible, to consist of pure nickel.
Demgemäß kann die untere Nickelschicht aus einem Nickelbad _ nach Watts, einem Fluoborat-, einem hoch chloridhaltigen,Accordingly, the lower nickel layer can consist of a nickel bath _ according to Watts, a fluoborate, a high chloride,
einem SuIfamat-Nickelbad oder einem weitgehend schv/efelfreien Halbglanz-Nickelbad erzeugt werden. Die Bäder, aus denen die Nickelzwischenschicht hergestellt wird, kann von der gleichen Art sein, wie das zur Abscheidung der unteren Schicht, oder ein alkalisches Nickelbad oder ein Nickelbad mit hohem Natrium-, Ammonium-j Lithium- oder Magnesium-Gehalt. Die Bädern aus denen die Zwischenschicht erzeugt wird, enthalten selbstverständlich ein oder mehrere Tliiosulfonate von Nitrilen oder Amiden, in den weiter oben angegebenen W Mengen, um die für diese Zwischenschicht gewünschte Schwefelmenge sicherzustellen. Ebenso können die galvanischen Bäder, aus denen die obere Schicht abgeschieden wird, die gleichen sein wie die,- die zur Erzeugung der Zwischenschicht benutzt werden, ausgenommen selbstverständlich, daß die Konzentration der Schwefelverbindungen, wie den Thiosulfonaten von Nitrilen oder Amiden, niedriger sind als in den Bädern für die Zwischenschicht. Wenn ein dekor itivex^ Überzug gewünscht wird, wird die obere Nickelschicht ausa SuIfamat nickel bath or a largely black / silver-free semi-gloss nickel bath. The baths from which the intermediate nickel layer is made can be of the same type as that used to deposit the lower layer, or an alkaline nickel bath or a high sodium, ammonium, lithium, or magnesium bath. The bath from which the intermediate layer is generated containing a course or more Tliiosulfonate of nitriles or amides, in the indicated further above W amounts to provide the desired amount of sulfur for this intermediate layer be ensured. Likewise, the electroplating baths from which the top layer is deposited can be the same as those used to create the intermediate layer, except of course that the concentration of sulfur compounds, such as the thiosulfonates of nitriles or amides, are lower than in the baths for the intermediate layer. If a decor itivex ^ coating is desired, the top nickel layer is made of
"· / 1 7 /ι 6 -H-"· / 1 7 / ι 6 -H-
einem Nickelglanzbad erzeugt, in welchem ein oder mehrere der organischen Sulib-oxy-Verbindungen, die in Tabelle II des USA-Patentes 2 512 280 und in Tabelle II des USA-Patentes 2 800 4^IO aufgeführt sind - die Verbindungen werden auch vorzugsweise mit ungesättigten Verbindungen oder Aminen verwendet, um gleichzeitig Glätte und Glanz zu bekommen - eingesetzt sind.a polished nickel bath in which one or more of the organic Sulib-oxy compounds listed in Table II U.S. Patent 2,512,280 and Table II of U.S. Patent 2 800 4 ^ IO are listed - the connections are also preferably used with unsaturated compounds or amines to achieve smoothness and gloss at the same time to get - are used.
Diese galvanischen Bäder können auch andere Bestandteile ^These galvanic baths can also contain other components ^
enthalten, wie Netzmittel zur Verhütung von Wasserstoffporen, Puffer, wie Borsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Essigsäure, Fluoborsäure und dergleichen. Die Bäder können beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von Raumtemperatur, d.h. etwa 20 C bis mindestens etwa 85 C und bei pH-Werten für saure Bäder im Bereich von etwa 1 bis 6 betrieben werden. Es ist zu bemerken, daß mit den galvanischen Bädern dieser Erfindung in der gleichen Weise gearbeitet werden kann, wie im USA-Patent'3 090 733 zur Erzeugung des dreischichtigen Nickelüberzuges beschrieben. Es ist jedoch gefunden worden, § daß bei Verwendung der besonderen schwefelhaltigen Verbindungen, wie sie weiter vorn beschrieben sind, kürzere Abscheidungsgeschwindigkeiten möglich sind, als bei Verwendung der in dem eben genannten USA-Patent aufgeführten Verbindungen, weil Luftrührung und höhere Temperaturen möglich sind und Metallverunreinigungen, wie Zink, Kupfer und Blei elektrolytisch entfernt werden können, ohne daß vorher die organische Schwefelverbindungen zerstört werdencontain, such as wetting agents to prevent hydrogen pores, buffers such as boric acid, formic acid, citric acid, acetic acid, Fluoboric acid and the like. For example, the baths can be used at temperatures in the range of room temperature, i.e. about 20 C to at least about 85 C and at pH values for acidic baths in the range from about 1 to 6 can be operated. It should be noted that the electroplating baths of this invention can be operated in the same way as in U.S. Patent '3,090,733 for creating the three-layer Nickel plating described. It has been found, however, § that when using the special sulfur-containing compounds, as described above, shorter ones Deposition rates are possible than when using of the compounds listed in the just mentioned USA patent, because air circulation and higher temperatures are possible and metal contaminants such as zinc, copper and lead can be removed electrolytically without the organic sulfur compounds are destroyed beforehand
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müssen. So kann das erfindungsgemäße Verfahren wie das in USA-Patent 3 °90 733 zw Erzeugung des dreischiclitigen Nickelüberzuges auf Stahl, Aluminium, Zink, Magnesium, Messing und ähnlichen korrosionsempfindlichen Grundmetallen angewendet werden, bringt aber einen wesentlichen Fortschritt gegenüber diesem bekannten Verfahren dadurch, daß die erfindungsgemäßen bestimmten und besonderen schwefelhaltigen Verbindungen verwendet werden, die sich als gegenüber den - in dem USA-Patent offenbarten Verbindungen als einzigartig erwiesen haben.have to. Thus, the process according to the invention can be used like that in US Pat. No. 3 ° 90 733 for the production of the three-layer nickel coating on steel, aluminum, zinc, magnesium, brass and similar corrosion-sensitive base metals, but brings a significant advance over this known process in that the certain and particular sulfur-containing compounds of the invention are used which have been found to be unique to the compounds disclosed in the United States patent.
Um dem Fachmann die Erfindung noch deutlicher zu machen und ihm zu zeigen, wie sie auszuführen ist, sind die nachstehenden Beispiele gebracht. In diesen Beispielen sind Prozent- und Teil-Angaben, wenn nicht anders angegeben, auf Gewicht bezogen.In order to make the invention even clearer to the person skilled in the art and to show him how it is to be carried out, are the the examples below. In these examples, percentages and parts are given unless otherwise specified Based on weight.
Stahlplatten wurden mit einem dreischichtigen Nickelüberzug, wie nachstehend angegeben, versehen:Steel plates were provided with a three-layer nickel coating as indicated below:
15/um (0,6 mil) einer schwefelfreien halbglänzenden Nickel schicht eines Schwefelgehaltes von 0,003 $«15 / µm (0.6 mil) of a sulfur-free semi-bright nickel layer with a sulfur content of $ 0.003 «
1,5/um (Ο,Οό mil) einer hoch schwefelhaltigen Nickelschicht mit einem Schwefelgehalt von 0,1^3 %, erhalten1.5 / µm (Ο, Οό mil) of a high-sulfur nickel layer with a sulfur content of 0.1 ^ 3 %
1i: ■ / 1 74 6 ■ : - 13 -1 i: ■ / 1 74 6 ■: - 13 -
durch eine Konzentration von 0,05 g/l eines Umsetzungsproduktes von Butandinitril und Mercaptopropansulfonat (1) in einem luftgerührten Nickelbad von 6'J °C ( 145 °p) .by a concentration of 0.05 g / l of a reaction product of butanedinitrile and mercaptopropane sulfonate (1) in an air-stirred nickel bath at 6'J ° C (145 ° p).
1.0 /um (0,4 mil) einer Nickelglanzschicht eines Schwefelgehaltes von 0,05 /ί.1.0 / µm (0.4 mil) of a bright nickel layer of a sulfur content of 0.05 / ί.
Diese Abscheidung wurde mit einem dünnen Chromüberzug, einer Dicke von 0,25/um (0,ö! mil) versehen,und anschließend iflirde der beschleunigte Corrodkote-Test durchgeführt„■ Nach 10 Stunden zeigte sich ein Fehlpunkt (Roststelle), wogegen gleiche Platten ohne die hoch schwefelhaltige Zwischenschicht mehr als 25 Fehlpunkte (Roststellen) hatten.This deposit was covered with a thin chrome coating, a thickness of 0.25 µm (0.1 mil), and then If the accelerated Corrodkote test was carried out "■ After 10 hours there was a missing point (rust spot), whereas the same plates without the high-sulfur intermediate layer had more than 25 missing points (rust spots).
IiKI SPIEL 2 ■ ■-■-■-. IiKI GAME 2 ■ ■ - ■ - ■ -.
JSs wurde ein Überzug wie in Beispiel 1 beschrieben herge- ™JSs a coating as described in Example 1 was produced
stellt, ausgenommen,-. daß " die Konzentration an dem Thiosulfonafc fies Dinitrile auf 0,1 g/l erhöht wurde. Der Schwefelgehalt der Zwischenschicht wurde auf 0,22 'ja erhöht. Der mit -CIiiOiri. überzogene 'dreischichtige- Nickelüberzug war wesentlich bosüßr als ein Überzug gleicher Dicke, bei welchem die hoch schwefelhaltige Zwischenschicht weggelassen war.represents, except, -. that "the concentration of the thiosulfonate dinitrile was increased to 0.1 g / l. The sulfur content of the intermediate layer was increased to 0.22%. The three-layer nickel coating coated with -CIiiOiri. was considerably more sweet than a coating of the same thickness in which the high sulfur intermediate layer was omitted.
■1 r M 7 h 6■ 1 r M 7 h 6
Platten wurden mit einem dreischichtigen Nickelüberzug wie folgt versehen:Plates were coated with a three-layer nickel like provided as follows:
10/um (0,^ mil) einer schwefelfreien halbglänzenden Nickelschicht eines Schwefelgehaltes von 0,003 fa, 10 / um (0, ^ mil) of a sulfur-free semi-bright nickel layer with a sulfur content of 0.003 fa,
1,75/um (0,07 mil) einer hoch schwefelhaltigen Nickelschicht eines Schwefelgehaltes von 0,16 >, erhalten durch eine Konzentration von 0,09 g/l des ümsetzungsproduktes von Propylnitril und Mercaptopropylsulfonat in einem luftgerührten Nickelbad einer Temperatur von 60 C (1 hü Γ).1.75 / µm (0.07 mil) of a high-sulfur nickel layer with a sulfur content of 0.16>, obtained by a concentration of 0.09 g / l of the conversion product of propyl nitrile and mercaptopropyl sulfonate in an air-stirred nickel bath at a temperature of 60 C ( 1 hü Γ).
10/uni (Ofk mil) einer glänzenden Nickelschicht eines Schwefelgehaltes von 0,05 /°·10 / uni (Ofk mil) a shiny nickel layer with a sulfur content of 0.05 / °
Dieser überzug wurde mit einer Chromschicht einer Dicke von 0,25/um (0,01 mil) versehen und nachfolgend dem CASS-Test unterworfen. Nach ,'2O .Stunden war an keiner otel Ie aiii' das Grundmetall durchgedrungen, wogegen gLeiche Platten ohne die hoch schwefölhaltige Zwischenschicht mohr a Is I'l Kehlste!Leu (Uoststellcn) zeigten.This coating was covered with a chrome layer of a thickness of 0.25 µm (0.01 mil) followed by the CASS test subject. After, '20 hours, there was no otel Ie aiii' that Base metal penetrated, whereas same plates without the high sulfur oil intermediate layer mohr a Is I'l Kehlste! Leu (Uoststellcn) showed.
iloispie.l. iloispie.l. kk
Ks wurden Platten mit dem dr«? Lychichtigeii Nicke lüborzug undKs were records with the dr «? Lychichtigeii Nicke lüborzug and
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einem Chromdecküberzug verseilen, wie in Beispiel 1 beschrieben, ansGenommen, daß die lioch schwefelhaltige Schicht aufgebracht worden war (1) aus einem nicht luftgerührten Nickelbad nach Watts einer Temperatur von k6 C (155 F) unter Verwendung von Ό,2 g/l Benzolsulfinat (USA-Patent 3 090 733) und (2) einem luftgerührten liickelbad nach Watts einer Temperatur von 63 C (1^5 P) unter Verwendung von 0,0^5 g/l des Umsetzungsproduktes von Butandinitril und Mercaptopropylsulfonat. a strand a chrome top coat, as described in Example 1, assuming that the perforated sulfur-containing layer had been applied (1) from a non-air-agitated nickel bath according to Watts at a temperature of k6 C (155 F) using Ό.2 g / l benzenesulfinate ( USA patent 3,090,733) and (2) an air-agitated Liickelbad according to Watts at a temperature of 63 C (1 ^ 5 P) using 0.0 ^ 5 g / l of the reaction product of butanedinitrile and mercaptopropyl sulfonate. a
Nachdem die Platten 32 Stunden dem beschleunigten Corrodkote-Test ausgesetzt worden waren, zeigten die Platten mit der hoch schwefelhaltigen Schicht, die unter Verwendung von Benzolsulfinat hergestellt worden war, 100 Fehlpunkte (Roststellen), während die Platten, die mit der hoch schwefelhaltigen Schiclit unter Verwendung des Urasetzurgsprodukoe■■ von Butandinitril und Mercaptopropylsulfonat erhalten worden waren, etwa'25 Fehlpunkte (Roststellen) zeigten.After the plates 32 hours the accelerated Corrodkote test had been exposed showed the plates with the high sulfur layer made using Benzenesulfinate had been made 100 missing points (rust spots) while the plates made with the high sulfur content Schiclit using the Urasetzurgsprodukoe ■■ obtained from butanedinitrile and mercaptopropyl sulfonate had been, showed about 25 missing points (rust spots).
Vergleichsversuche bezüglich der Stabilität der Badzusätze in Beispiel A(i) und 3 in heißen Nickellösungen ergaben: i) nachdem eine Nickellösung 16 Stunden auf einem pH-Wert von 1,5 und ai?f einer Temperatur von 57,2 C (.1-35 c) gehalten worden war, waren k7 *£> des Benzolsulfonats oxydiert, währendComparative tests with regard to the stability of the bath additives in example A (i) and 3 in hot nickel solutions showed: i) after a nickel solution was kept at a pH of 1.5 and a temperature of 57.2 C (.1- 35 c ), k7 * £> of the benzenesulfonate were oxidized while
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2) nach 2^l Stunden unter den gleichen Bedingungen kein Verlust an dem Thiosulfonat des Dinitrils eingetreten war.2) none after 2 ^ 1 hours under the same conditions Loss of the thiosulfonate of the dinitrile had occurred.
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1f- · -"■?/! 61 f - · - "■? /! 6
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(Β) "SO-R-S-R1-C^NH2
(C) "SO3-R-S-R1-(CN)2 (A) "SO 3 -RSR 1 -CN
(Β) "SO-RSR 1 -C ^ NH 2
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