DE2803147C2

DE2803147C2 - Tauchgoldbad

Info

Publication number: DE2803147C2
Application number: DE19782803147
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt Branik; Barbara 6450 Hanau Jansen
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1978-01-25
Filing date: 1978-01-25
Publication date: 1984-03-08
Also published as: DE2803147A1

Description

DIe Erfindung betrifft ein wässeriges Tauchbad zur stromlosen Vergoldung von Nlckeltel'en und vemlckelten Teilen, das ein lösliches Goldsalz und ein organisches komplexbildendcs Mittel enthält.

Tauchbäder zur stromlosen Vergoldung von Nickel durch Ionenaustausch sind bekannt.

Das aus der DE-AS 1201651 bekannte wässerige Tauchbad zum Aufbringen eines Goldüberzugs auf z. B. Nickel enthält neben einem löslichen Goldsalz, wie Natrium- oder Kallumgoldcyanid, das Ammoniumsalz einer schwachen Säure und ein organisches komplexbildendes MIttel, z. B. Äthylendlamlntctraesslgsäure bezlehungs- ->o weise deren Salze. Die Abscheidung erfolgt bei Temperaturen zwischen 20 und 100° C. Bei den niederen Temperaturen, z. B. 25° C, leidet die Haftfestigkeit des Goldes auf dem Nickel und ist weniger gut als bei höheren Temperaturen, vorzugsweise 60 bis 100° C.

Ebenfalls ein nach dem Prinzip des Ionenaustausches arbeitendes Bad wird bei dem aus der DD-PS 29 902 (Wirtschaftspatent) bekannten Verfahren zur stromlosen Vergoldung von Nickeltellen benutzt. Das Bad enthält Goldchlorid, Natriumeitrat und Salzsäure, wird bei einer so Temperatur von 45 bis 60° C betrieben und besitzt den pH-Wert 2. Beim Arbeiten mit diesem sauren Tauchbad besteht die Gefahr einer unerwünschten und unkontrollierbaren Veränderung der Nickeloberfiächen.

Die Aufgabe der Erfindung Ist es, ein wässeriges e,-> Tauchbad zur stromlosen Vergoldung von Nickeltellen und vernickelten Teilen, das ein lösliches Goldsalz und ein organisches komplexbildendes Mittel enthält, zu fln-

UIlUfUUU IVOllUitl

d) Natriurn-

rium- und/oder Kaliumdihydrogenphosphat und Ksliumdisulflt

enthält.

Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Tauchbad einen Goldgehalt von 0.5 bis 10 g/I und den pH-Wert 6 auf; die günstigste Arbeitstemperatur liegt bei 50° C.

Die Verwendung von Natriumthiosulfatoaurat (I) als lösliches Goldsalz zum stromlosen Vergolden ist an sich aus der DE-PS 15 21 357 bekannt. Jedoch erfolgt bei dem hierin beschriebenen Verfahren das Vergolden durch Reduktion der Goldsalz-Lösung unter Verwendung einer zweiten, als Reduktionsmittel Hydrazin enthaltenden Lösung.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Tauchbades ist, daß es während der Vergoldung keine merkbaren unerwünschten Veränderungen der zu vergoldenden Nickeloberfiächen verursacht, so daß selbst bei der Abscheidung sehr dünner Goldüberzüge glatte Oberflächen erhalten werden.

Im Gegensatz zu dem aus der DE-AS 12 01651 bekannten Tauchbad werden mit dem erfindungsgemäßen Bad auch bei niederen Arbeitstemperaturen auf den Nickeloberfiächen gut haftende Goldüberzüge erhalten.

Außerdem besitzen die mit dem erfindungsgemäßen Tauchbad vergoldeten Teile gute Löteigenschaften, weil sich während der Behandlung in dem Bad keine die Lötbarkeit störende Oxidhaut auf den Nickeloberflächen bildet.

Das erfindungsgemäße Tauchbad erfordert, da es cyanüfrei ist, keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen und benötigt nicht wie nach dem Kontakt-Verfahren arbeitende Bäder zum stromlosen Vergolden ein zusätzliches Unedelmetall (das auch vergoldet wird und eine aufwendige Aufbereitung der benutzten Bäder erfordert) und auch kein Reduktionsmittel wie die nach dem Reduktionsverfahren arbeitenden stromlosen Vergoldungsbäder.

Die mit dem erfindungsgemäßen Tauchbad erzeugten Goldschichten sind dicht, gleichmäßig und gut haftend und besitzen eine glatte Oberfläche. Ihre Dicke läßt sich durch die Wahl der genannten Zusätze a), b), c) und d) und/oder des PH-Wertes variieren; es sind Schichtdicken von etwa 0,1 bis 0,4 Mikrometer möglich.

Das Tauchbad läßt sich bis zu einem Goldgehalt von etwa 100 mg/1 ausarbeiten und kann durch Zusatz geeigneter Salzgemische regeneriert werden.

Als Badzu.satz bekannte Stoffe, wie z. B. Borax,

Ammoniumsulfate Citronensäure, Trikallumcitrat, Äthylenglykol. Acetonitril, Harnstoff und Thioharnstoff, können dem Tauchbad zugesetzt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Tauchbad lassen sich sowohl vollständig aus Nickel bestehende Teile, wie Drähte und Stifte, als auch vernickelte Teile aus z. B. Messing, Silicium» Glas und Kunststoff mit einer Goldschicht Oberziehen.

In den folgenden Beispielen werden einige Tauchbäder gemäß der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1
Es wird ein wässeriges Tauchbad zubereitet, das

IO g/I Na₁ [Au(SjOO₂I - 2H₂O, 5,6 g/l Äthylendiamintetraessfgsäure, 40 g/I Na₂S₃O, ■ 5H₂O,

4 g/1 (NH₄J₂SO₄ und

3 g/I NaOH

enthält und einen pH-Wert von 7,0 besitzt. Bei einer Bad-Temperatur von 50° C werden vernickelte Messingbleche durch Eintauchen In dieses Bad vergoldet. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichten betrügt nach

5 Minuten 0,09 Mikrometer

10 Minuten 0,19 Mikrometer und 15 Minuten 0,24 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemisches aus Na, · [Au(S₂O,)₂1 · 2H₂O, Na₂S₂O, 5H₂O und (NH₄J₂SO₄ regenerieren.

Beispiel 2
In ein wässeriges Tauchbad t.ili pH = 6,0, das

10 g/l K, [Au(S₂OO₂] · 2H₂O,
5,6 g/l Äthylendlamlnteiraessigsäure. 30 g/l K₂S₂O,,
40 g/l Trlkaliumcltrat,

4 g/l Citronensäure und

3 g/l KOH

enthält und eine Temperatur von 50° C besitzt, werden vernickelte Messingbleche getauch;. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichten beträgt nach

5 Minuten 0,21 Mikrometer,

10 Minuten 0,32 Mikrometer und 15 Minuten 0,40 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemisches aus K,[Au(S₂O,)₂J · 2H₂O, K₂S₂O₁, Trikallumcitrat, Äthylendlamintetraessigsäure und KOH regenerieren.

Beispiel 3

Vernickelte Messingbleche werden in einem 50° C warmen wässerigen Tauchbad, das

10 g/l NaJlAu(S₂Oj)₂] · 2H₂O,
5,6 g/l Äthylendlamlntetraesslgsäure, 40 g/l Na₂S₂O, · 5H₂O,

12 g/l HjBOj,

15 g/l Na₂SO,,

40 g/l Äthylenglykol und

4 g/l NaOH

enthält und einen pH-Wert von 7 besitzt, vergoldet. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichten beträgt nach

5 Minuten 0,12 Mikrometer

10 Minuten 0,19 Mikrometer und 15 Minuten 0,33 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemisches aus Na₁[Au(S₂O,).] ■ 2H₂O, Na₂S₂O₁ ■ 5H₂O, Na₂SO, und Teiranatrium-äthylendiamintetraacetai-tetrahydrat regenerieren.

Beispiele 4
Es wird ein wässeriges Tauchbad zubereitet, das

10 g/l Na₁[Au(S₂O₁).] - 2Π.Ο,

8.5 g/l Tetranatrium-äthylendiamintetraacetat-

tetrahydrat,

40 g/l Na₂S₂O, 5H.O,
22 g/IH,BO,.
16 g/l Na₂SO, und
40 g/l K₂S₂O,

enthält und einen pH-Wert von 6,0 besitzt. Bei einer Bad-Temperatur von 50' C werden vernickelte Messingbleche durch Eintauchen in das Bad vergoldet. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichten beträgt nach

5 Minuten 0,15 Mikrometer,
10 Minuten 0.22 Mikrometer und 15 Minuten 0,28 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemisches ,aus Na, - [Au(S₂O,).] · 2H₂O. Na₂S₂O₁, Tetranatriumathylendiamintelraaceto'.-tetrahydrat und Na.SOi regenerieren.

Beispiel 5
;<> In einem wässerigen Tauchbad, das

10 g/l Na₁[Au(S₂O,).] · 2H₂O,

5.6 g/l Äthylendiaminietraessigsäure, 40 g/l Na₂S₂O, - 5H₂O,

6 g/l H₁BO₁.
'' 15 g/l Na.SO,.
40 g/l K₂S₂O,,

6.5 g/l Citronensäure und
4,8 g/l NaOH

·»<> enthalt und einen pH-Wert von 7,0 und eine Temperatur von 50° C besitzt, werden auf vernickelten Messingblechen Goldschichten aufgebracht. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichten beträgt nach

5 Minuten 0,10 Mikrometer,
IO Minuten 0,18 Mikrometer und 15 Minuten 0,24 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemisches pus Na₁[Au(S₂OO₂J 2H₂O. Na₂S₂O₁ · 5H₂O, Na₂SO, und ίο K₂SjO₅ regenerieren.

Beispiel 6
In einem wässerigen Tauchbad, das

IO g/l Na₁[Au(S₂OO₂J · 2H₂O.

5.6 g/l Äthylendiamintetraesslgsäure. 80 g/l Na₂S₂O, · 5H₂O,

2 g/l NaH₂PO₄ und
2.8 g/l NaOH

enthält und einen pH-Wert von 7,0 besitzt, werden bei 50° C vernickelte Messingbleche vergoldet. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichten beträgt nach

5 Minuten 0,12 Mikrometer.
10 Minuten 0,14 Mikrometer und 15 Minuten 0,16 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemi-

saus Na₁[Au(S₂O,)-] - 2H₂O, Na₂S₂O, ■ 5H.0, Tetra-

-äthylendiamintetraacetat-tetrahydrat und NaH-PO₄ lerieren.

Beispiel 7 wird ein wässeriges Tauchbad mit

10 g/l Na₁[Au(S₂O.)-] · 2H.O, 8.5 g/l Telranatrium-äthylendiamintetraacetat-tet-

rahydrat,
10 g/l Na₂S₂O, · f H₂O, 8 g/I Na₂HPO₄,

g/l NaH₂PO₄ und
g/l K₂S₂O,-

zubereitel; der pH-Wert des Bades beträgt 6,0. Bei einer Bad-Temperatur von 50° C werden vernickelte Messingbleche durch Eintauchen in das Bad vergoldet. Die Dicke der abgeschiedenen Goldschichien beträgt nach

5 Minuten 0,08 Mikrometer
10 Minuten 0,10 Mikrometer und
!5 Minuten 0,12 Mikrometer.

Das Tauchbad läßt sich durch Zusatz eines Gemisches aus Na, · [Au(S₂O,)₂] · 2H₂O, K₂S_:O< und Na₂S₂O, - 5H₂O regenerieren.

Claims

Patentansprüche:

1. Wässeriges Tauchbad zur stromlosen Vergoldung von Nickelteilen und vernickelten Teilen, das ein lösliches Goldsatz und ein organisches komplexbildendes Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es als lösliches Goldsalz Natrium- und/oder Kaliumthtosulfatoaurat (I), als komplexbildendes Mittel, wie an sich bekannt, Äthylendiamintetraessigsäure und/oder Alkalimetallsalze der Athylendlamintetraessigsäure und Natrium- und/oder Kaliumthiosulfat enthält, einen pH-Wert von 5 bis 8 aufweist und bei einer Temperatur von 30 bis 50° C betrieben wird.

2. Tauchbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich entweder

a) Borsäure und Natrium- und/oder Kaliumsulfit,

b) Borsäure, Natrium- und/oder Kaliumsulfit und Kaliumdisulfit,

c) Natrium- und/oder Kaliumdihydrogenphosphat oder

d) Natrium- und/oder Kaliumhydrogenphosphat, Natrium- und/oder Kaliumdihydrogenphosphai und Kaliumdisulfit

enthält

3. Tauchbad nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Gold in einer Menge von 0,5 bis 10 g/l enthält.

4. Tauchbad nach Anspruch 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von 6 besitzt.

5. Tauchbad nach Anspruch 1, 2, 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es bei 50° C betrieben wird.

den, in dem die Vergoldung ohne wesentliche Veränderung der zu vergoldenden Nickeloberfiächen erfolgt und mit dem auch bei niederen Arbeitstemperaturen auf den Nickeloberflächen gut haftende Gold überzüge erhalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Tauchbad gelöst, das als lösliches Goldsalz Nairium- und/oder Kaliumthiosulfatoaurai (I), als komplexbildendes Mittel, wie an sich bekannt, Äthylendiamintetraessigsäure und/oder Alkalimetallsalze der Äthylendiamintetraessigsäure und Natrium- und/oder Kaliumthiosulfat enthält^ einen pH-Wert von 5 bis 8 aufweist und bei einer Temperatur von 30 bis 50° C betrieben wird.

Besonders bewährt hat sich das erfindungsgemäße

Tauchbad, das zusätzlich entweder

a) Borsäure und Natrium- und/oder KaUurnsulfit,

b) Borsäure, Natrium- und/oder Kaliumsulfit und Kaliumdisulfit,

c) Natrium- und/oder Kaiiumdihydrogenphosphat oder