DE2607306C2 - Wäßriges, elektrolytisches Palladium-Plattierungsbad - Google Patents

Wäßriges, elektrolytisches Palladium-Plattierungsbad

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DE2607306C2
DE2607306C2 DE19762607306 DE2607306A DE2607306C2 DE 2607306 C2 DE2607306 C2 DE 2607306C2 DE 19762607306 DE19762607306 DE 19762607306 DE 2607306 A DE2607306 A DE 2607306A DE 2607306 C2 DE2607306 C2 DE 2607306C2
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brightener
chloride
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palladium plating
palladium
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DE19762607306
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John North Merrick N.Y. McCaskie
Fred I. Roslyn N.Y. Nobel
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Shipley Co Inc
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LeaRonal Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C25D3/50Electroplating: Baths therefor from solutions of platinum group metals
    • C25D3/52Electroplating: Baths therefor from solutions of platinum group metals characterised by the organic bath constituents used

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  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

erzeugt, worin R einen Benzylrest, einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen. verzweigten oder cyclischen Ci-C6 aliphatischen oder hydroxialiphatischen Rest oder einen Polyalkylenoxidrest darstellt, und worin Ri, R2. Rj. R* und Rj jeweils ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom oder einen niedrigen Alkyl-, niedrigen Alkenyl-, Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino-, niedrigen Alkylol-, niedrigen Alkyl-carboxyl-, niedrigen Alkylamin-, niedrigen Alkylolaminorest oder eine Gruppe darstellt,die das Reaktionsprodukt des Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino-, niedrig-Alkylol-, niedrig-Alkylcarboxyl- oder niedrig-Alkylaminrests mit einem Alkylsulton. einem Alkyllacton oder einem Epoxid ist.
2. Bad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner in dem Bad ein Anion ergibt, welches ein Halogenatom oder ein Tosylat, Mesylat oder ein Benzolsulfonat darstellt.
3. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Benzyl-3-carboxipyridiniumchlorid darstellt.
4. Bad nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Methyl-3-carboxipyridiniumchlorid darstellt.
5. Bad nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet daß der Glanzbildner N-Allyl-3-carboxipyridiniumchlorid darstellt.
6. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Benzyl-3-carboxamidopyridiniumchlorid darstellt.
7. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Allyl-2-methyl-5-vinylpyridiniumbromid darstellt.
8. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Melhyl-3-carboxipyridiniumtosylat darstellt.
9. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Methyl-2-methyl-5-äthylpyridiniummesylat darstellt.
10. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Methyl-2-vinylpyridiniumbenzolsulfonat darstellt.
11. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-Allylpyridiniumbromid darstellt.
Die Erfindung betrifft ein wäßriges, elektrolytisches Palladium-Plattierungsbad gem. Oberbegriff des Ancnnir»Kc 1
—i" .-
Aus der US-PS 34 58 409 ist es bekannt, Pyridincarbonsäure oder Pyridincarbonsäureamin als Glanzbildner für wäßrige Palladium-Elektrolyt-Bäder zu verwenden. In dieser Patentschrift wird auch Pyridin als Glanzbildner beschrieben, wobei dessen untere Grenze bei 0,8 g/l liegt. Auch hinsichtlich des pH-Wertes liegen erhebliche Einschränkungen vor. Weiterhin ist in der Patentschrift auf die Notwendigkeit der Einbringung
JO von Hilfsglanzzusatzmitteln. wie beispielsweise Bleichelat, hingewiesen.
Wegen des starken Geruches ist das Arbeiten mit
Pyridin-enthaltenden Plattierungsbädern unvorteilhaft.
Aufgabe der Erfindung ist es ein wäßriges, elektrolytisches Palladium-Plattierungsbad zur Verfugung zu stellen, das gute Plattierungsergebnisse ergibt, ohne daß eine stark riechende Substanz, wie Pyridin, als Glanzbildner verwendet wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Plattierungsbad gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Jeder Wasserstoff an den Kohlenstoffatomen des Pyridiniums kann durch eine sekundäre Aminogruppe substituiert werden, die
■t5 mit einem Polyalkylenoxidrest oder einem /?-Hydroxipolyalkylenoxidrest, der zumindest zwei Einheiten aufweist, substituiert ist. Beispielsweise ist es bevorzugt als solche eine substituierende, sekundäre Aminogruppe
-NH-(CH2-CH-CH2-O^H OH
zu verwenden, worin y zumindest 1 ist; die untere Grenze von y ist nicht bekannt, da es lediglich erforderlich ist. daß das Salz wasserlöslich ist. Ein Wert von I bis 4 y ist derzeit bevorzugt.
Jegliches beliebige Anion (Y-) kann verwendet werden, vorausgesetzt, daß dessen Pyridiniumsalz wasserlöslich ist. Anionen, Y", die als besonders günstig ermittelt worden sind, sind Halogenionen, Tosylate, Mesylate und Benzolsulfonate.
R kann beispielsweise Methyl, Äthyl, n-Propyl, iso-Propyl, η-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Amyl, Hexyl oder Cyclohexyl bedeuten. Ungesättigte Alkylgruppen sind beispielsweise Vinyl, Allyl, lsopropenyl. n-Butenyl. iso-Butenyl, sec.-Butenyi, tert.-Butenyl
und Propargyl. Unter den Polyalkylenoxid- oder Alkylolgruppen, die verwendbar sind, befinden sich
-(CH2-CH2-O)xH
-(CH2-CH2-CH2-O)xH
-(CH2-CH-CH2-O)xH OH
worin χ zumindest 1 und vorzugsweise 1 —4 darstellt.
Die nachstehenden quaternierten Pyridiniumsalze ergeben in wäßrigen Palladium-Plattierungsbädern ausgezeichnete Glanzwirkung.
1) N-BenzyI-3-cait.-oxipyridiniumchlorid 2»
2) N-Methy!-3-carbox!pyndin!umch!orid
3) N-Allyl-3-carboxipyridiniumchlorid
4) N-Benzyl-S-carboxamidopyridiniumchlorid
5) N-AllyW-methyl-S-vinylpyridiniumbromid
6) N-Methyl-S-carboxipyridiniumsosyla? 2j
7) N-Methyl^-methyl-S-äthylpyridiniummesylat
8) N-Methyl-2-vinylpyridiniumbenzolsulfonat
9) N-AIIylpyridiniumbromid
10) N-[PoIy(2-hydroxipirOpoxi)]-3-carboxipyridiniumchlorid
11) N-[PoIy(2-hydroxi'<ropoxi)J-2-aminopyridiniumchlorid
12) N-[Poly(2-hydroxipropoxi}/-2-polynydroxipropoxiaminopyridiniumchlorid
Die quaternierten Pyridiniumsalze sind in einer Menge von 0,001 g/l bis zu ihrer Löslichkeitsgrenze von etwa 10 g/l, wobei die erforderliche Menge von der bestimmten verwendeten Verbindung und dem Maß des gewünschten Glanzes abhängig ist. Als allgemeine Regel gilt, daß je höher die Konzentration desto besser der Glanz ist, bis ein Maximum erreicht wird, bei dem weiterer Glanzzusatz Schwierigkeiten bei niedrigen Stromdichtebereichen mit sich bringt.
Der pH-Wert der Palladiumplattierungsbäder kann zwischen 4 und 14 variieren, wobei ein pH-Bereich von 7,5 bis 8,5 bevorzugt ist.
Diese Glanzbildner sind bei mehreren Palladium-Plattierungsbädern untersucht worden. In jeder der nachstehenden Lösungen betrug die Konzentration des verwendeten Glanzbildners 2 χ 10-" Mol/l. Darüber hinaus betrug der Stromdichtebereich, über den eine Glanzverleihung gezeigt wurde, 0,011 —4,3 A/dm2 mit Ausnahme von Beispiel 5, worin der A/dm2-Bereich 0,011 —5,4 A/dm2 betrug.
Die Plaitierung erfolgt um so schneller, je höher die erreichbare Stromdichte bei der Glanzverleihung ist. Bei Verwendung von Palladium in einer Konzentration von 8 bis 10 g/! ist es möglich, eine Stromdichte von 43—5,4 A/dm2 unter Erhalt von ausgezeichneter Glanzwirkung anzuwenden. Mit den vorerwähnten Glanzbildnern sind noch höhere Stromdichten möglich, wenn die
30
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50 Konzentration an Palladium 10 g/i übersteigt. Bei einer l'nüadiumkon-zeniration van 20 g/l ist es möglich, bei )00—1000 A/cm- bei 50 C /u plattieren und noch immer hervorragenden Glanz zu erzielen. Bei Plattierungsv ersuchen ohne die hier angegebenen Glanzbildner zeilen die Proben ein Iriibes Cirau oberhalb 0.4JAAIiIi-' bei den nachstehend angeführten pH- und Temperaturwerten für die nachstehenden Lösungen bis 5:
Lösung Nr. 1
Palladiumchlorid 124 g/I
Ammoniumchlorid 123 g/I Ä.thylendiamintetraessig-
s-iure-dinatriumsalz 110 g/l Ammoniumhydroxid in ausreichender Menge
zur Einstellung des pH-Wertes 8 Glanzbildner Nr. 1
Temperatur 45° C
Lösung Nr. 2
Palladiumchlorid 7 g/l
Kaliumhydroxid 200 g/I Glanzbildner Nr. 2
Temperatur 8O0C
pH-Wert ungefähr 14
Lösung Nr. 3
Palladiumammoniumnitrat 6,5 g/l
Sulfaminsäure 120 g/l
Glanzbildner Nr. 7
Ammoniumhydroxid in ausreichender Menge zur Einstellung von pH-Wert 7
Temperatur Raumtemperatur Lösung Nr. 4
Palladiumchlorid 10 g/l
Kaliumpyrophosphat r20 g/l
Ammoniumchlorid 60 g/l
Glanzbildner Nr. 6
Ammoniumhydroxid in ausreichender Menge
zur Einstellung von pH-Wert 7,5 Temperatur 50°C
Lösung Nr. 5
Palladiumchlorid 10 g/l
Ammoniumphosphat 145 g/l
Glanzbildner Nr. 3
Ammoniumhydroxid in ausreichender Menge
zur Anhebung des pH-Wertes auf 7,5 Temperatur 500C
Weitere Bäder, in denen die quaterniert^n Pyridinverbindungen mit Erfolg verwendet werden können, sind auf Seite 539 der Juni-Ausgabe des Jahres 1965 von »Plating« in einem Artikel mit dem Titel »Palladium Plating-Processes and Applications of the United Kingdom« von F. H. Reid angegeben. Die Glanzbildner der hier angegebenen Klasse ergeben in allen der auf Seite 539 angegebenen Bäder sehr gute Ergebnisse.
Palladiumplattierungen, die mit erfindungsgemäßen Plattierungsbädern erhalten wurden, haben keine Poren und eine gute Duktilität.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    l. Wäßriges, elektrolytisches Palladium-Piattierungsbad. das eine Palladiumverbindung, eine Pyridinverbindung als Glanzbildner und gegebenenfalls Leitmittel und/oder Komplexbildner enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert zwischen 4 und 14 aufweist und als Glanzbildner eine wasserlösliche, quaternierte Pyridiniumverbindung in einer Menge von 0,001 g/I bis 10 g/l enthält, welche in dem Bad ein Kation der Formel
    12. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-[Poly(2-hydroxipropoxi)]-3-carboxypyridiniumchlorid darstellt.
    13. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-[Poly(2-hydroxipropoxi)]-2-aminopyridiniumchlorid darstellt.
    14. Bad nach Anspruch Z dadurch gekennzeichnet, daß der Glanzbildner N-[Polv(2-hydroxipropoxi)]-2-polyhydroxipropoxiaminopyridiniumchlorid darstellt.
DE19762607306 1975-06-13 1976-02-23 Wäßriges, elektrolytisches Palladium-Plattierungsbad Expired DE2607306C2 (de)

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US05/586,711 US3972787A (en) 1974-06-14 1975-06-13 Palladium electrolyte baths utilizing quaternized pyridine compounds as brighteners

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DE2607306A1 DE2607306A1 (de) 1976-12-23
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DE2607306A1 (de) 1976-12-23
FR2314271B1 (de) 1980-08-08
GB1509865A (en) 1978-05-04
CH598364A5 (de) 1978-04-28
FR2314271A1 (fr) 1977-01-07

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