DE2210091A1 - Electrolyte for galvanic nickel coatings - Google Patents

Electrolyte for galvanic nickel coatings

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DE2210091A1
DE2210091A1 DE19722210091 DE2210091A DE2210091A1 DE 2210091 A1 DE2210091 A1 DE 2210091A1 DE 19722210091 DE19722210091 DE 19722210091 DE 2210091 A DE2210091 A DE 2210091A DE 2210091 A1 DE2210091 A1 DE 2210091A1
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Derek Martin Stourbridge Worcestershire Lyde (Großbritannien). M
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Solvay Solutions UK Ltd
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Albright and Wilson Ltd
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • C25D3/14Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt from baths containing acetylenic or heterocyclic compounds
    • C25D3/16Acetylenic compounds

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Description

DR. k. POSCHENRIEDJiK DR. K. POSCHENRIEDJiK

DR. E. BOETTNER
DIPL-ING. H.-J. MÜLLER ^ ..„
DR. E. BOETTNER
DIPL-ING. H.-J. MÜLLER ^ .. "

MÖNCHEN 80 * 'MÖNCHEN 80 * '

Lucüe-Gralin-Straße 38 " Dr.B/ULucüe-Gralin-Strasse 38 "Dr.B / U

Telefon 475155Telephone 475155

Albright & Wilson Ltd., Oldbur.y bei Birmingham, Warwickshire (England)Albright & Wilson Ltd., Oldbur.y near Birmingham, Warwickshire (England)

Elektrolyt für galvanische Hie tee !ÜberzügeElectrolyte for galvanic hot-tee coatings

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei der galvanischen Abscheidung von Nickel.The invention relates to improvements in the electrodeposition of nickel.

Nickel wird galvanisch aus einem wäßrigen Elektrolytbad, dao/üickel-II-Salz enthält, abgeschieden. Verschiedene Zusätze werden zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit, der Duktilität und des Glanzes des galvanischen Überzugs angewendet, wobei diese nicht die Korrosionsfestigkeit der Überzüge beeinträchtigen sollen. Ein voller Glanz wird in der Praxis nur durch Verwendung eines primären Glanzzusatzes erreicht, der z.B. eine Acetylenverbindung in Kombination mit einer organischen Schwefel-Sauerstoff-Verbindung, wie einer Sulfonsäure, einem Sulfonamid oder Sulfimid darstellen kann. Die Gegenwart der Schwefelverbindung ergibt jedoch, die gleichzeitige Abscheidung von Schwefel in dem galvanischen Überzug, was die Korrosionsfestigkeit des Nickels stark vermindert. Dieser Nachteil wird nach einem Verfahren überwunden, das unter der Bezeichnung "Duplex"-Nickelplattierung bekannt ist, wobei ein halbglänzender, 3chwefeifreier galvanischer Überzug zuerst aufgebrachtNickel is electrodeposited from an aqueous electrolyte bath containing the nickel-II salt. Different Additives are used to improve uniformity, the ductility and gloss of the electroplated coating applied, but this does not affect the corrosion resistance the coatings are intended to affect. In practice, a full shine is only achieved through use of a primary brightening additive, e.g. an acetylene compound in combination with an organic Sulfur-oxygen compound, such as a sulfonic acid, may represent a sulfonamide or sulfimide. the However, the presence of the sulfur compound results in the simultaneous deposition of sulfur in the galvanic Coating, which greatly reduces the corrosion resistance of the nickel. This disadvantage becomes after a procedure overcome that under the designation "duplex" nickel plating is known, with a semi-gloss, 3-sulfur-free galvanic coating applied first

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

wird, der eine gute Korrosionsfestigkeit besitzt, und anschließend darüber eine vollglänzende Nickelachieht aufgebracht wird unter Verwendung einer acetylenischen Verbindung und einer Schwefel-Sauerstoff-Verbindung, um den gewünschten Glanzgrad zu erzielen. Eine Korrosion des "Duplex"-Nickelüberzug3 tritt in der oberen Schicht auf und legt den Stahl oder den anderen metallischen Schichtträger nicht frei. Die darunter liegende schwefelfreie Schicht sollte gleichmäßig sein, wenn ein zufriedenstellender Glanz anschließend erreicht werden soll. Sie sollte auch eine hohe Duktilität aufweisen, um einer leichten Deformierung oder einer anderen leichten Beschädigung ohne zu reißen widerstehen zu können. Häufig wurde dieses bisher durch Verwendung von Cumarin als Glättmittel erreicht, was Anlaß zur Bildung eines duktilen galvanischen Überzugs gab. Die Verwendung von Cumarin hat ,jedoch bestimmte Nachteile. Die Verbindung ;;ird während der Anwendung zu Moliotsäure (2-Hydroxyphenylpropionsäure) zersetzt, die dem galvanischen Überzug schadet und somit aus dem Elektrolyt entfernt werden muß. Dieses kann nicht durch das gewöhnliche Verfahren einer kontinuierlichen Filtrierimg des Elektrolyts durch Aktivkohle geschehen, da das teure Cumarin selbst durch eine solche Filtrierung entfernt wird. Somit muß das Bad periodisch abgezogen werden und einer aufwendigen Behandlung zur Regenerierung des Elektrolyten unterworfen werden.which has good corrosion resistance, and then a fully glossy nickel look over it is applied using an acetylenic compound and a sulfur-oxygen compound, to achieve the desired gloss level. Corrosion of the "duplex" nickel coating3 occurs in the upper layer and does not expose the steel or the other metallic substrate. The ones below The sulfur-free layer lying flat should be even if a satisfactory gloss is achieved afterwards shall be. It should also have a high ductility in order to avoid slight deformation or to be able to withstand another slight damage without tearing. This has often been the case up to now achieved by using coumarin as a smoothing agent, which gives rise to the formation of a ductile galvanic coating gave. The use of coumarin, however, has certain disadvantages. The connection ;; is used during application decomposed to moliotic acid (2-hydroxyphenylpropionic acid), which damages the galvanic coating and must therefore be removed from the electrolyte. This can't go through the usual method of a continuous Filtrierimg of the electrolyte through activated carbon is done, as this is expensive Coumarin itself is removed by such a filtration will. Thus, the bath must be removed periodically and an expensive treatment for regeneration of the electrolyte.

Ein weiteres System zur Herstellung halbglänzender schwofelfreier galvanischer Nickelüberzüge, das einigen technischen Erfolg erzielt hat, ist in der britischen Patentschrift 871 276 beschrieben. Hierbei ist der Glanzzusatz dieAnother system for producing semi-glossy sulfur-free galvanic nickel coatings that some technical Has achieved success is described in British Patent Specification 871,276. Here the gloss additive is the

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— ""5 —- "" 5 -

Korabination einer Carbonsäure, bei welcher der pKa-Wert zwischen 3,0 und 5,0 liegt und die Garb on ylb in dung der Carboxylgruppe nicht konjugiert ist, zusammen mit einem weiteren Zusatz, der vorzugsweise eine wasserlösliche Acctylenverbindung ist. Sehr viele verschiedene geeignete Acetylenverbindungen sind in dieser Patentschrift beschrieben einschließlich cC -Alleinöle und Reaktionsprodukte eines Alkinols mit einen Epccdd oder A^lenoxid. In der Praxis bestand das verwendete System avj der Kombination ron 2-Bntin-1,4-diol (im folgenden als BYD bezeichnet) und Essigsäure. Dieser Zusatz ergab überzüge mit guter Duktilität und brauchbarer Glätte, obwohl die letztere häufig nicht so gut ist wie bei der Verwendung von Cumarin. Ss ist zweckmäßig, daß der Überzug gleichmäßig glatt und duktil und vorzugsweise halbglrnzentl ist über einen möglichst breiten Bereich der stromdichte ohne scharfe Toilung zwischen glJmdenden und halbglänzenden Gebieten. Das Glätten mit BYD und Essigsäure kann nur auf Kosten der Duktilität erhöht werden (z.B. durch Erhöhen der Konzentration von Bl7D oder durch abnehmende Konzentration von Essigsäure). Dementsprechend stellten die Elektrolyten dieser Art, dl·» technisch verwendet worden sind,Coordination of a carboxylic acid in which the pKa value is between 3.0 and 5.0 and the garbon ylb in the formation of the carboxyl group is not conjugated, together with a further additive, which is preferably a water-soluble acetylene compound. A great number of different suitable acetylene compounds are described in this patent, including cC -Alle oils and reaction products of an alkynol with an epccdd or alene oxide. In practice, the system used was the combination avj ron 2-Bntin-1,4-diol (hereinafter referred to as BYD) and acetic acid. This addition gave coatings with good ductility and useful smoothness, although the latter is often not as good as when using coumarin. It is expedient that the coating is uniformly smooth and ductile and preferably semi-glossy over the widest possible range of current density without sharp edges between smooth and semi-glossy areas. Smoothing with BYD and acetic acid can only be increased at the expense of ductility (e.g. by increasing the concentration of B1 7 D or by decreasing the concentration of acetic acid). Accordingly, the electrolytes of this type, which have been used technically,

einen Kompromiß sur Erzielung sowohl der gewünschten Glattheitsgrade wie auch der gewünschten Dulctilität des Überzugs dar. Trotzdem treten bier die !lachteile der Verwendung von Cumarin nicht auf, da die Acetylenverbindungen nicht aus dem Elektrolyt entfernt werden, wenn dieser durch Aktivkohle filtriert wird.a compromise on achieving both the desired Degrees of smoothness as well as the desired dulctility of the coating. Nonetheless, there are some downsides here does not stop using coumarin, as the acetylene compounds are not removed from the electrolyte, if this is filtered through activated charcoal.

Es wurde nun gefunden, daß bei einer Modifizierung des Verfahrens gemäß der britischen Patentschrift 871 276It has now been found that a modification of the Method according to British patent specification 871 276

- 4 _ 209838/1095- 4 _ 209838/1095

derart, daß in dem Elektrolyt sowohl ein oC--Alkinol und ein Alkylenoxid-Kondensationsprodukt eines OC-Alkinols in einem Gewichtsverhältnis von 4 : 1 bis 1 : 4 sowie die nicht konjugierte Carbonsäure mit dem pKa-Wert zwischen 3,0 und 5,0 vorhanden ist, der erzielte galvanische Nickelüberzug mit einer überlegenen Kombination von Glätte und Duktilität erhalten v/erden kann, verglichen mit dem bei Verwendung von QC-Alkinölen allein in der Kombination der britischen Patentschrift von optimal erzielbaren Überzug. Darüber hinaus wird ein zufriedenstellender Überzug über einen weiten Bereich von Stromdichten erzielt. Dies ist überraschend, da die alkoxylierten Butinole häufig nicht zufriedenstellen, wenn sie als einsige acetylenische Zusätze verwendet werden wegen einer Neigung, die Abscheidung von Nickel bei niedrigen Stromdichten zu hemmen, was Anlaß zu nicht plattierten Flecken auf vertieften Gebieten von stark konturierten Werkstücken geben kann.such that in the electrolyte both an oC - alkynol and an alkylene oxide condensation product of an OC alkynol in a weight ratio of 4: 1 to 1: 4 and the non-conjugated carboxylic acid with the pKa value is between 3.0 and 5.0, the resulting electroplated nickel plating with a superior combination of smoothness and ductility compared to using QC alkyne oils alone in the combination of the British patent specification of optimally obtainable coating. In addition, a satisfactory coverage over a wide range achieved by current densities. This is surprising, since the alkoxylated butynols are often unsatisfactory when used as sole acetylenic additives because of a tendency to deposit nickel to inhibit at low current densities, which gives rise to not can give plated spots on recessed areas of heavily contoured workpieces.

Demgemäß wird durch die Erfindung gemäß einer Ausführungsform ein wäßriger Elektrolyt für die galvanische Nickelabscheidung geschaffen, der (a) wenigstens 30 g je Liter eines Nicke1-II-Salzes, (b) 0,1 - 250 mMol je Liter eines Gemisches aus wasserlöslichen acetylenischen Verbindungen einschließlich sowohl eines oC-Alkinols als auch eines Kondensationnprodukts eines °C-Alkinols mit einem Alkylenoxid irr. Gewichts verhältnis cC-Alklnol zu Kondensationsprodukt von 4 : 1 bis 1 : 4 und (c) 0,1 bis 45 g ,je Liter einer nicht konjugierten Carbonsäure mit einem pKa-Wert zwischen 3,0 und 5,0 enthält.Accordingly, according to one embodiment of the invention, an aqueous electrolyte for electrodeposition of nickel is provided created that (a) at least 30 g per liter of a Nicke1-II salt, (b) 0.1-250 mmol per liter of one Mixture of water soluble acetylenic compounds including both an oC alkynol and a Condensation product of a ° C alkynol with a Alkylene oxide irr. Weight ratio of cC-Alklnol to condensation product from 4: 1 to 1: 4 and (c) 0.1 to 45 g, per liter of a non-conjugated carboxylic acid with contains a pKa value between 3.0 and 5.0.

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Die Erfindung ist anwendbar auf Elektrolyte für Nickelplattierungen, die wenigstens 30 g je Liter eines Nickel II-Salzes, z.B. in Gegenwart von einem oder mehreren Anionen Chlorid, Sulfat, Sulfamat und Borat enthalten. Ein solcher Elektrolyt kann z.B. vom Typ des Elektrolyten/,att sein, der 225 bis 350 g/liter Nickel-II-sulfat, 30 bis 50 g/Liter Nicke 1-II-ciilorid und 20 bis 45 g/Liter Borsäure enthält. Ein weitererThe invention is applicable to electrolytes for nickel plating, the at least 30 g per liter of a nickel II salt, for example in the presence of one or more Anions contain chloride, sulfate, sulfamate and borate. Such an electrolyte may, for example, be of the electrolyte type /, att be that of 225 to 350 g / liter of nickel-II-sulfate, 30 to 50 g / liter Nicke 1-II-ciilorid and 20 contains up to 45 g / liter boric acid. Another

bekannter Nickel-Elektrolyt ist vom Typ des stark chloridhaltigen Nickel-Elektrolyten und enthält 150 bis 350 g/Liter Nicke1-II-chlorid. Dieser letztgenannte Elektrolyt enthält in einer typischen Ausftthrungsform Nickel-II-sulfat (50-225 g/l), Nickel-II-ehirid (150-200 g/l) und Borsäure (30-50 g/l), kann jedoch alternativ auch Nicke1-II-ctalorid (150-350 g/l) als einziges Nickelsalz enthalten. Die Erfindung ist auch anwendbar auf Elektrolyten, die andere Nickelsalze enthalten, wie Nicke1-II-sUlfamat.known nickel electrolyte is of the type of the high chloride nickel electrolyte and contains 150 up to 350 g / liter Nicke1-II-chloride. The latter A typical embodiment contains electrolyte Nickel-II-sulfate (50-225 g / l), Nickel-II-ehirid (150-200 g / l) and boric acid (30-50 g / l), but alternatively Nicke1-II-ctalorid (150-350 g / l) can be used as contains only nickel salt. The invention is also applicable to electrolytes containing other nickel salts, like Nicke1-II-sUlfamat.

Die verwendeten o£—Alkinole sind wasserlösliche Verbindungen mit einer Hydroxylgruppe in Ca—Stellung zu einer acetylenischen Bindung. Vorzugsweise besitzen solche Verbindungen die allgemeine Formel R1. CHOH.C^CR2, in der R1 und R? jeweils Wasserstoffatome oder eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, die ggf. eine Amino- oder Hydroxylgruppe als Substituenten enthalten kann. Repräsentative &C — Alkinole sind in der folgenden Aufstellung enthalten:The α-alkinols used are water-soluble compounds with a hydroxyl group in the Ca position to an acetylenic bond. Such compounds preferably have the general formula R 1 . CHOH.C ^ CR 2 , in which R 1 and R ? are each hydrogen atoms or an alkyl, alkenyl or alkynyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may optionally contain an amino or hydroxyl group as a substituent. Representative & C - alkynols are included in the following list:

2-Butin-1,4-diol;2-butyne-1,4-diol;

1-Butin-3-ol;1-butyn-3-ol;

Propargylalkohol (2-Propin-1-ol);Propargyl alcohol (2-propyn-1-ol);

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1-Pentin-3-ol;
4-Methyox,y-2-butin-1-ol; 3-Hexln-2,5-dlol;
4-Diätbylamin-2-butin-1-ol; und 2,4-Hexadiin-1,6-diol.
1-penty-3-ol;
4-methoxy, y-2-butyn-1-ol; 3-hexin-2,5-dol;
4-dietbylamin-2-butyn-1-ol; and 2,4-hexadiyne-1,6-diol.

Die ersten drei Verbindungen dieser Liste sind besonders brauchbar.The first three compounds on this list are special useful.

Dio Alkylenoxid-Kondensationsprodukte von r/i -Alleinölen für die erfindung3gemäße Verwendung können alle solche sein, die gebildet werden, wenn ein oC-Alkinöl mit 1 bis 20 LIoI, vorzugsweise 1 bis 4 Mol eines Alkylenoxids umgesetzt wird. Das bevorzugte Alkylenoxid ist Athylenoxid, jedoch können auch Propylenoxid, Epichlorhydrin oder Epibromhydrin verwendet werden. Gemische von derartigen Alkylenoxiden können auch verwendet werden, entweder gleichzeitig oder nacheinander bei der Kondensation mit dem cC-Alid.nol. Das oC-Alkinöl kann eine Verbindung der Formel R1. CIIOHCPcR2 gemäß obiger Definition sein und ist vorzugsweise eine Verbindung aus der obigen Zusammenstellung. Das Kondensationsprodukt kann nach irgend einem der gewöhnlich zur Herstellung von Polyoxyalkylenäthem durch Kondensation eines Alkohols mit einem Alkylenoxid verwendeten Verfahren hergestellt werden. Die bevorzugten Kondensationsprodukte werden gebildet aus 2-Butin-1,4-diol, 1-Butin-3-ol oder Propargylalkohol mit etwa 2 Mol Äthylenoxid.The alkylene oxide condensation products of r / i -alone oils for the use according to the invention can be all those which are formed when an oC-alkyne oil is reacted with 1 to 20 mol, preferably 1 to 4 mol, of an alkylene oxide. The preferred alkylene oxide is ethylene oxide, but propylene oxide, epichlorohydrin, or epibromohydrin can also be used. Mixtures of such alkylene oxides can also be used, either simultaneously or sequentially in the condensation with the cC-Alid.nol. The oC-alkyne oil can be a compound of the formula R 1 . Be CIIOHCPcR 2 as defined above and is preferably a compound from the above combination. The condensation product can be prepared by any of the methods commonly used to prepare polyoxyalkylene ethers by the condensation of an alcohol with an alkylene oxide. The preferred condensation products are formed from 2-butyn-1,4-diol, 1-butyn-3-ol or propargyl alcohol with about 2 moles of ethylene oxide.

Die erfindungsgemäßen Elektrolyte enthalten insgesamt 0,1 bis 250, vorzugsweise 0,1 bis 100 mMol ,je Liter der wasserlöslichen acetylenischen Verbindungen. DasThe electrolytes according to the invention contain a total of 0.1 to 250, preferably 0.1 to 100 mmol, per liter of the water-soluble acetylenic compounds. That

- 7 -209838/1095- 7 -209838/1095

Gewichtsverhältnis von oC-Alkinol zuiiEondensationsprodukt beträgt 1 : 4 bis 4:1. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis von 1:1 bis 1:2, insbesondere bei etwa 1 : 1,5.Weight ratio of oC-alkynol to condensation product is 1: 4 to 4: 1. This ratio is preferably from 1: 1 to 1: 2, in particular about 1: 1.5.

Die erfindungsgemäßen Electrolyte enthalten auch 0,1 bis 45 g je Liter, vorzugsweise weniger als 10 g/l, z.B. 0,1 bis 5 g je Liter einer Carbonsäure, bei der die Carbonylbindung der Carboxylgruppe nicht konjugiert ist (im folgenden als nicht konjugierte Carbonsäure bezeichnet) und deren pEa-Wert zwischen 3,0 und 5*0 liegt. Eine Liste solcher Säuren ist in der britischen Patentschrift 871 276 angegeben. Sie umfaßt Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Glykolsäure, Y/einsäure, Milchsäure, Bernsteinsäure und Phenoxyessigsäure. Die bevorzugte Säure für die erfindungsgemäße Verwendung ist Essigsäure, die z.B. in einer Konzentration von 0,1 bis 5 g je Liter, vorzugsweise 0,5 bis 2 g je Liter vorliegen kann. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß diese Säuren zum Elektrolyten in Form von Derivaten zugesetzt werden können, z.B. in Form ihrer Salze mit Alkalimetallen, Ammonium, Magnesium oder Nickel oder in der Form von Lactonen, Estern, Säurechloriden oder Anhydriden der Säuren.The electrolytes according to the invention also contain 0.1 to 45 g per liter, preferably less than 10 g / l, e.g. 0.1 to 5 g per liter of a carboxylic acid in which the Carbonyl bond of the carboxyl group is not conjugated (hereinafter referred to as non-conjugated carboxylic acid) and whose pEa value is between 3.0 and 5 * 0. One A list of such acids is given in British Patent No. 871,276. It includes formic acid, acetic acid, Propionic acid, glycolic acid, Y / one acid, lactic acid, succinic acid and phenoxyacetic acid. The preferred acid for use in the present invention is acetic acid, which for example in a concentration of 0.1 to 5 g per liter, preferably 0.5 to 2 g per liter. Here it should be noted that these acids can be added to the electrolyte in the form of derivatives, e.g. in the form of their salts with alkali metals, ammonium, magnesium or nickel or in the form of lactones, Esters, acid chlorides or anhydrides of acids.

Die Arbeitsbedingungen für die erfindungsgemäßen Elektrolyte sind allgemein diejenigen, die gewöhnlich für Elektrolyte auf der Basis der genannten ITickelsalze angewendet verden. Im allgemeinen sollte der pH—Wert des Elektrolyten zwischen 2,5 und 5,5 liegen, wobei ein pH-V/ert von 3,5 bis 5,0 bevorzugt ist, und die Temperatur sollte 40 bis 7O°C betragen, wobei eine Arbeitstemperatur von 50 bis 600C bevorzugt ist. Der Elektrolyt kann bei einem weiten Bereich von Strom—The working conditions for the electrolytes according to the invention are generally those which are usually used for electrolytes based on the aforementioned nickel salts. In general, the pH of the electrolyte should be between 2.5 and 5.5, with a pH of 3.5 to 5.0 being preferred, and the temperature should be 40 to 70 ° C., with a Working temperature of 50 to 60 0 C is preferred. The electrolyte can be used in a wide range of currents-

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ρ dichten betrieben werden, z.B. von 2 bis 100 A/0,093 m und das Arbeitsstück als Kathode kann in dem Elektrolyten während des Betriebs gerührt' werden oder der Elektrolyt kann gerührt werden, z.B. durch Durchblasen von Luft. ρ can be operated densely, for example from 2 to 100 A / 0.093 m and the work piece as cathode can be stirred in the electrolyte during operation or the electrolyte can be stirred, for example by blowing air through it.

Die galvanischen Nickelüberzüge, die mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyt hergestellt worden, finden. Verwendung als halbglänzende Überzüge als solche,oder sie/nechanisch zu vollglänzendon Überzügen poliert werden. Häufiger werden sie ,jedoch als Grundschicbt eines "Duplex"-Nickelüberzugs verwendet, auf welche anschließend ein vollglänzender galvanischer Nickelüberzug aufgebracht wird unter Verwendung einer wasserlöslichen acetylenischen Verbindung und einer Schwefel-Sauerstoff-Verbindung als Zusatzkombination im Elektrolyten. Dieser "Duplex"-Überzug, der eine verbesserte Korrosionsfestigkeit besitzt, kann wiederum mit einem galvanischen Chromüberzug für einen maximalen Glanz beim fertigen Gegenstand beschichtet werden.The galvanic nickel coatings obtained with the inventive Electrolyte has been produced. use as semi-gloss coatings as such, or they / nechanically be polished to full glossy coatings. They become more common, but as a basic layer of "duplex" nickel plating used, on which a fully polished galvanic nickel coating is then applied is made using a water-soluble acetylenic compound and a sulfur-oxygen compound as an additional combination in the electrolyte. This "duplex" coating, which has an improved corrosion resistance, can in turn with a galvanic chrome coating be coated for maximum gloss in the finished item.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:The invention is further illustrated by the following examples explained:

Beispiele 1 - 7Examples 1 - 7

Dieso Beispiele wurden in einer Hull-Zelle bei 5O0C unter Rühren durch Lufteinblasen unter Verwendung eines wäßrigen Elektrolyten folgender Zusammensetzung hergestellt:The thus examples were prepared having the following composition in a Hull cell at 5O 0 C with stirring by blowing air using an aqueous electrolyte:

Nickelsulfat 250 g/l Nickelchlorid 43 g/l Borsäure 41 g/l
pH-Wert 4,3.
Nickel sulfate 250 g / l nickel chloride 43 g / l boric acid 41 g / l
pH 4.3.

- 9 -209838/1095- 9 -209838/1095

Die Übrigen Zusätze sind in der folgenden Tabelle
zusammengestellt. Hierbei bedeutet EOBTD äthoxyliertes 2-Butin-1,4-diol, das etwa 2 Mol Äthylenoxid je Mol ΒΥΏ enthält.
The remaining additives are in the following table
compiled. EOBTD here means ethoxylated 2-butyne-1,4-diol, which contains about 2 moles of ethylene oxide per mole of ΒΥΏ.

Die Beispiele 1-3 sind Vergleichsbeispiele.Examples 1-3 are comparative examples.

TABELLETABEL

Beispiel Konzentration d.Zusätze BeschreibungExample Concentration of Additions Description

EOBID BYD Carbonsäure des ÜberzugsEOBID BYD carboxylic acid of the coating

1. 0,226 g/l 0,030 g/l keine glänzend,1.226 g / l 0.030 g / l none glossy,

(0,35 mM) Halbglanz(0.35 mM) semi-gloss

über 38 A/s.f. Glanz -4 bis 38 A/s.f. Keine Abscheidung unter 4 A/s.f.over 38 A / s.f. Gloss -4 to 38 A / s.f. No separation below 4 A / s.f.

2. 0,128 g/l 0,088 g/l keine glänzend, (0,25 mM) (1,01 mM) Halbglanz2. 0.128 g / l 0.088 g / l none glossy, (0.25 mM) (1.01 mM) semi-gloss

über 60 A/s.f. Glanz unter 60 A/s.f."over 60 A / s.f. Gloss below 60 A / s.f. "

3. 0,043 g/l 0,148 g/l keine glänzend, (0,25 mM) (1,72 mM) Halbglanz3. 0.043 g / l 0.148 g / l none glossy, (0.25 mM) (1.72 mM) semi-gloss

über 38 A/s.f. Glanz unter 38 A/s.f.over 38 A / s.f. Gloss below 38 A / s.f.

4. wie 2 wie 2 0,4 ml/l Halbglanz4. like 2 like 2 0.4 ml / l semi-gloss

Essigsäure über 26 A/s.f. (6,96 mM) Glanz unter 26 A/s.f.Acetic acid above 26 A / s.f. (6.96mM) gloss below 26 A / s.f.

5. 0,190 g/l 0,132 g/l 0,4 ml/1 glänzend, (1,10 mM) (1,53 mM) Essigsäure Halbglanz5. 0.190 g / l 0.132 g / l 0.4 ml / l glossy, (1.10 mM) (1.53 mM) acetic acid semi-gloss

(6,96 mM) über 60 A/s.f. GIaTE unter 60 A/s.f.(6.96 mM) over 60 A / s f. GIaTE under 60 A / s.f.

6. wie 2 wie 2 0,4 g/l Halbglanz6. like 2 like 2 0.4 g / l semi-gloss

Glycolsäure über 60 A/s.f.Glycolic acid above 60 A / s.f.

(5,5 mM) Glanz 2,5-60 A/s.f.Keine Abscheidung unter 2,5 A/s.f.(5.5 mM) Gloss 2.5-60 A / s.f. None Separation below 2.5 A / s.f.

209838/1095 - 10 -209838/1095 - 10 -

Konzentration d.Zusätze BeschreibungConcentration of additives Description

Beispiel EOBTD ΒΥΌ Carbonsäure des ÜberzugsExample EOBTD ΒΥΌ carboxylic acid of the coating

7. wie 2 wie 2 0,8 g/l Halbglanz7. like 2 like 2 0.8 g / l semi-gloss

Glycolsäure Über 40 A/s.f. (11,0 mM) Glanz 5-4-0 A/s.f.Koine Abscheidung unter 5 A/s.f.Glycolic Acid Over 40 A / s.f. (11.0 mM) gloss 5-4-0 A / s.f. Koine Separation below 5 A / s.f.

Bei den folgenden beiden Beispielen wurden Glättetests auf Versuchsstücken durchgeführt, die mit 0,025 mm (0,001") Nickel aus einem Elektrolyt der gleichen Zusammensetzung und den gleichen Arbeitsbedingungen wie bezüglich der Beispiele 1-7 angegeben, plattiert worden waren. Beispiel 8 ist ein Vergloichsbeispiel.In the following two examples, smoothness tests were carried out on test pieces measuring 0.025 mm (0.001 ") nickel from an electrolyte of the same composition and the same working conditions as indicated with respect to Examples 1-7. Example 8 is a comparative example.

Beispiel 8Example 8

Zusätze: 0,145 g/l BYD (1,78 mM) plus 1,6 g/l Essigsäure (28 mM)Additions: 0.145 g / l BYD (1.78 mM) plus 1.6 g / l acetic acid (28 mM)

anfängliche Flächenvergütung 30 Mikroinch OLA abschließende Flächenvergütung 20 Mikroinch CLA Glätte - 33#.initial surface finish 30 microinch OLA final surface finish 20 microinch CLA Smoothness - 33 #.

Beispiel 9Example 9

Zusätze:Additions:

0,128 g/l EOBTD (0,7 mM)
0,088 g/l BTD (1,01 mM)
0.128 g / L EOBTD (0.7 mM)
0.088 g / l BTD (1.01 mM)

0,4 g/l Essigsäure (6,96 mM) anfängliche Flächenvergütung 30 Mikroinch CM abschließende Flächenvergütung 10 Mikroinch CLA Glätte0.4 g / L acetic acid (6.96 mM) initial surface finish 30 microinches CM final surface treatment 10 microinch CLA smoothness

209838/1095209838/1095

Die Vergleichsboispiele 1-3 erläutern die Wirkung bei. der Veränderung des Mengenverhältnisses EO33YD : BYD bezüglich des acetylenischen Zusatzes, "/enn dieses Mengenverhältnis zu hoch liegt, tritt koine Abscheidung bei niedrigen Stromdichten auf. Diese Vergleichsbeispiele zeigen auch din Wirkung, wenn die Carbonsäure fortgelassen wird. Der Niederschlag ist dann glänzend und deshalb spröde. Die Beispiele gemäß der Erfindung bilden sämtlich duktile, halbglänzende Überzüge über einen breiten Bereich der Stromdichte. Beispiel 9 '.vurde ausgewählt, um die optimale Kombination von guter Glättung, Duktilität Über einen weiten Bereich und keine scharfe G-lanzänderung bei niedriger Stromdichte zu zeigen, gegenüber Beispiel 3, das ein ähnlich optimiertes Bad nach dem Stand der Technik erläutert, das bisher technisch verwendet worden ist.The comparative examples 1-3 explain the effect at. the change in the quantity ratio EO33YD: BYD with regard to the acetylenic additive, "/ if this If the quantity ratio is too high, no deposition occurs at low current densities. These comparative examples also have an effect if the carboxylic acid is omitted. The precipitate is then shiny and therefore brittle. The examples according to the invention all form ductile, semi-gloss coatings a wide range of current density. Example 9 '.v was chosen to give the optimal combination of good smoothness, ductility over a wide range and no sharp gloss change at low current density to show, compared to Example 3, which explains a similarly optimized bath according to the prior art, that has been used technically up to now.

- Patentansprüche -- patent claims -

- 12 -- 12 -

209838/1095209838/1095

Claims (13)

PatentansprücheClaims y Wäßriger Elektrolyt ftir die galvanische Mcl:olplattierung, dadurch gekennzeichnet, daß er/(a) wenigstens 30 g je Liter eines Nicke1-II-Salzes, (b) 0,1 bis 250 mMol je Liter eines Gemisches aus wasserlöslichen acetylenisehen Verbindungen einschließlich einem oC-Alkinol und einem Kondensationsprodukt eines°^—Alkinols mit einem Alkylenoxid im GewichtsverhältniscC-Alkinol : Kondensationsprodukt von 4 : 1 bis 1 : 4 und (c) 0,1 bis 45 g je Liter einer nicht konjugierten Garbonsäure mit einem pKa-Wert zwischen 3,0 und 5,0 zusammengesetzt ist.y Aqueous electrolyte for galvanic oil plating, characterized in that he / (a) at least 30 g per liter of a Nicke1-II salt, (b) 0.1 to 250 mmol per liter of a mixture including water-soluble acetylenic compounds an oC-Alkynol and a condensation product of an alkinol with an alkylene oxide in the weight ratio of cC-alkynol: condensation product from 4: 1 to 1: 4 and (c) 0.1 to 45 g per liter of a non-conjugated carboxylic acid is composed with a pKa value between 3.0 and 5.0. 2. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das cC-Alkinol der Formel R1-CHOHC^CR2 entspricht, in der R-. und Rp jeweils Wasserstoff atome oder eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine solche Gruppe mit einer Amino- oder Hydroxygruppe als Substituenten bedeuten.2. Electrolyte according to claim 1, characterized in that the cC -alkinol corresponds to the formula R 1 -CHOHC ^ CR 2 , in the R-. and Rp are each hydrogen atoms or an alkyl, alkenyl or alkynyl group having 1 to 4 carbon atoms or such a group having an amino or hydroxyl group as a substituent. 3. Elektrolyt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das °C-Alkinöl 2-Butin-1,4-diol ist.3. Electrolyte according to claim 2, characterized in that that the ° C alkyne oil is 2-butyne-1,4-diol. 4. Elektrolyt nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsprodukt ein Kondensationsprodukt aus einem eC-Alkinol gemäß Anspruch 2 mit 1-20 Mol eines Alkylenoxide ist.4. Electrolyte according to one of claims 1-3, characterized in that the condensation product is a Condensation product from an eC-Alkynol according to Claim 2 is with 1-20 moles of an alkylene oxide. - 13 -- 13 - 209838/1095209838/1095 5. Elektrolyt nach. Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet, daß das Kondensationsprοdukt 1-4 Mol Äthylenoxid •enthält.5. Electrolyte after. Claim 4, characterized in that that the condensation product 1-4 moles of ethylene oxide • contains. 6. Elektrolyt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsprodukt ein Kondensationsprodukt von 2-Butin-1,4-diol ist.6. Electrolyte according to claim 5, characterized in that the condensation product is a condensation product of 2-butyne-1,4-diol. 7. Elektrolyt nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure Essigsäure ist.7. Electrolyte according to one of claims 1-6, characterized in that the carboxylic acid is acetic acid. 8. Elektrolyt nach einem der Ansprüche 1 - 7 , dadurch gekennzeichnet, daß das.TTickelsalz Ricke 1-II-tihlor id und/oder Sulfat ist.8. Electrolyte according to one of claims 1 - 7, characterized in that das.TTickelsalz Ricke 1-II-tihlor id and / or sulfate. 9. Elektrolyt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich Borsäure enthält.9. electrolyte according to claim 8, characterized in that that it also contains boric acid. 10. Elektrolyt nach Anspruch 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß er 225 bis 35o g/l Mckel-II-sulfat, 30 bis 50 g/l Uickel-II-öhlorid und 20 bis 45 g/l Borsäure enthält.10. Electrolyte according to claim 8-9, characterized in that it is 225 to 35o g / l Mckel-II sulfate, 30 to 50 g / l Uickel-II-öhlorid and 20 to 45 g / l boric acid. 11. Elektrolyt nach Anspruch 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß er 50 bis 225 g/l Mckel-II-sulfat, 150 bis 200 g/l Nickel-II-öhlorid und 30 Hs, 50 g/l Borsäure enthält.11. Electrolyte according to claim 8-9, characterized in that that it is 50 to 225 g / l Mckel II sulfate, 150 to 200 g / l Contains nickel-II-chloride and 30 Hs, 50 g / l boric acid. 12. Verfahren zum Beschichten von Metallgegenständen mit Nicke!überzügen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gegenstände in einen Elektrolyt gemäß einem der Ansprüche 1-11 eintaucht und aus dem Elektrolyt darauf galvanisch Nickel abscheidet.12. A method for coating metal objects with Nicke! Coatings, characterized in that the Articles immersed in an electrolyte according to any one of claims 1-11 and from the electrolyte thereon electrodeposits nickel. 13. Metallgegenstände, die gemäß Anspruch 12 beschichtet worden sind.13. Metal objects which have been coated according to claim 12. 209838/1095209838/1095
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