DE2819161A1 - AQUATIC ALKALINE ZINC BATH FOR ELECTRIC PLATING AND METHOD FOR DEPOSITING ZINC FROM THIS BATH - Google Patents
AQUATIC ALKALINE ZINC BATH FOR ELECTRIC PLATING AND METHOD FOR DEPOSITING ZINC FROM THIS BATHInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die elektrochemische Abscheidung von Zink. Es ist bereits ein Bad zur elektrochemischen Abscheidung von Zink bekannt mit einem alkalischen Elektrolyten, der vorzugsweise Alkalizinkat enthält, und einem Reaktionsprodukt aus einem Polyalkylenimin eines Molekulargewichts von 3OO bis 1.000.000 und einem organischen quaternären Ammoniuinhalogenid, welches Halogen enthält, das einen Stickstoff des Polyalkylenimine i.a einem Verhältnis von einem Mol organischem Ammoniumhalogenids zu zwei Moleinheiten des Polyalkylenimine quaterndsieren kann. Eine solche Badzusammensetzung ist in der US-PS 3 853 718 der Anmelderin dieser Anmeldung offenbart.The invention relates to electrochemical deposition of zinc. It is already an electrochemical deposition bath known from zinc with an alkaline electrolyte, which preferably contains alkali zincate, and a reaction product of a Polyalkyleneimine of molecular weight from 3OO to 1,000,000 and an organic quaternary ammonium halide which is halogen contains, the one nitrogen of the polyalkylenimine i.a a ratio can quaterndsieren from one mole of organic ammonium halide to two mole units of the polyalkyleneimine. Such Bath composition is described in commonly assigned US Pat. No. 3,853,718 Application disclosed.
Dieses bekannte Bad hat aber noch nicht die erwünschte hohe Stabilität, und die mit dem Bad erhaltenen Überzüge sind bezüglich Duktilität -t\nd Glanz nicht voll befriedigend. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein alkalisches Zinkbad zu schaffen, das verbesserte Stabilität aufweist und die damit erzeugten Überzüge höheren Glanz und Duktilität besitzen. Die Lösung der Aufgabe ist in den vorstehenden Ansprüchen angegeben.This known bath but has not yet the desired high stability, and the coatings obtained with the bath with respect to ductility - not t \ nd shine fully satisfactory. The invention is therefore based on the object of creating an alkaline zinc bath which has improved stability and the coatings produced therewith have higher gloss and ductility. The solution to the problem is given in the preceding claims.
Es ist überraschend gefunden worden, daß wesentlich bessere Ergebnisse bezüglich Badstabilität, Glanz und Duktilität der Zinküberzüge erhalten werden, wenn das Bad ein kurzkettiges Reaktionsprodukt eines ^Polyalkylenamins eines Molekulargewichts im Bereich von 60 bis 1000 und einer organischen Ammoniumverbindung enthält, wobei das Haigen des Ammoniuinhalogenids befälligt ist, einen Stickstoff des Polyalkylenamins zu quaternisieren oder zu alkylieren, so daß eine Vielzahl von quaternären Stickstoff-Seiten-It has surprisingly been found that much better results in terms of bath stability, gloss and ductility of the Zinc coatings are obtained when the bath is a short chain reaction product of a ^ polyalkyleneamine of one molecular weight in the range from 60 to 1000 and contains an organic ammonium compound, the concentration of the ammonium halide being affected, to quaternize or alkylate a nitrogen of the polyalkyleneamine, so that a plurality of quaternary nitrogen side
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ketten entstehen.chains arise.
Die Reaktion verläuft folgendermaßen:The reaction goes as follows:
HN —fcH - CH -(CH0)- n3- H I ■ U x 2', m ι Λ χι HN - fcH - CH - (CH 0 ) - n3 - HI ■ U x 2 ', m ι Λ χι
R3 R3 R 3 R 3
in der bedeuten: R H, Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen; R -OH, -H, -COOH, Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen; R H, Alkyl, Hydroxyalkyl, Carboxyalkyl, Alkoxy mit 1 bis 4 C-Atomen,· m 0 bis 4; und n 1 bisin which: R is H, alkyl having 1 to 4 carbon atoms; R -OH, -H, -COOH, alkyl with 1 to 4 carbon atoms; R H, alkyl, hydroxyalkyl, Carboxyalkyl, alkoxy with 1 to 4 carbon atoms, · m 0 to 4; and n 1 to
■4-·■ 4- ·
X-R- N+(R^)3 IIXR- N + (R ^) 3 II
X~X ~
in. der bedeuten X Halogen; R. H, Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen; und R 0H in. X is halogen; R. H, alkyl having 1 to 4 carbon atoms; and R 0H
CH2 -ClI- CH2 CH 2 -ClI- CH 2
R - K+ (R4).
I Χ" R - K + (R 4 ).
I Χ "
•2Γ• 2Γ
in der R, R , R. und X die gleiche Bedeutung, wie oben angegeben, haben. Das resultierende Reaktionsprodukt enthält Struktureinheiten wie vorstehend beschrieben.in which R, R, R. and X have the same meaning as indicated above. The resulting reaction product contains structural units as described above.
Die PJrfindung wird nun an einer bevorzugten Ausführungsform nähex' beschrieben.The invention is now based on a preferred embodiment. described.
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Die Erfindung betrifft die elektrochemische Abscheidung von Zink unter Verwendung eines Bades, das eine Quelle für Zinkionen, vorzugsweise in Form von metallischem Zink in einer Menge von etwa 2 bis 50 g/l, insbesondere etwa 6 bis 30 g/l, und eine badlösliche mehrfachquaternäre Verbindung enthält; diese Verbindung ist das Reaktioiisprodukt eines Polyalkylenamins eines Molekulargewichts von etwa 60 bis 1000 und eines organischen quaternären Ammoniumhalogenide, das ein Halogen enthält, welches mit mindestens einem Viertel der freien Aminogruppen des Polyalkylenamins reagieren kann. Erfindungsgemäß liegt das so hergestellte Reaktionsprodukt im Bad in einer Menge von etwa 5 mS t»is 10 g/l, vorzugsweise 10 mg bis 4 g/l vor.The invention relates to the electrochemical deposition of zinc using a bath which is a source of zinc ions, preferably in the form of metallic zinc in an amount of about 2 to 50 g / l, especially about 6 to 30 g / l, and a bath soluble multiple quaternary Compound contains; this compound is the reaction product of a polyalkyleneamine of molecular weight from about 60 to 1000 and an organic quaternary ammonium halide containing a halogen which can react with at least a quarter of the free amino groups of the polyalkyleneamine. According to the invention, the reaction product thus prepared in the bath in an amount of about 5 m S t "is 10 g / l, preferably 10 mg to 4 g / l.
Die vorliegende Erfindung ist auf einen weiten Bereich von Zinkplattierungsbädem anwendbar, einschließlich solcher, welche als Zinkacbäder oder weitgehend cyanidfreie Bäder bezeichnet werden sowie auf solche, die allgemein als viel bis wenig ("high to low") cyanidenthaltende Bäder bezeichnet werden. In den Zinkatplattierungsbädern liegt im allgemeinen ein Gemisch von Zinkoxid und Alkali vor. Die Menge Alkylimetallhydroxid kann etwa 50 bis 200 g/l betragen und die Quelle für Zinkionen ist, wie schon gesagt, Zinkmetall,The present invention is applicable to a wide range of zinc plating baths applicable, including those referred to as zinc acid baths or largely cyanide-free baths as well as those that are generally referred to as high to low cyanide-containing baths. In the zincate plating baths generally a mixture of zinc oxide and alkali is present. The amount of alkyl metal hydroxide can be about 50 to 200 g / l and the source of zinc ions is, as already mentioned, zinc metal,
Die Verarbeitungsparameter sind so, daß das Bad bei normaler Temperatur und Atmosphärendruck betrieben werden kann, obwohl Temperaturen von bis zu 55°C angewendet werden können. Bevorzugt sind Temperaturen im Bereich von etwa 15 bis 45°C. Die Kathodenstromdichte kann im Bereich von etwa 0,005 *>is 0,108 A/cm liegen,The processing parameters are such that the bath can be operated at normal temperature and atmospheric pressure, though Temperatures of up to 55 ° C can be used. Temperatures in the range from about 15 to 45 ° C. are preferred. The cathode current density can be in the range of about 0.005 *> is 0.108 A / cm,
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die Anodenstromdi elite im Bereich von etwa 0,005 bis 0,0^8 A/cm2.the anode current di elite in the range of about 0.005 to 0.0 ^ 8 A / cm 2 .
Das Zinkglanzmittel, das im erfindungsgemäßen Bad vorliegt, ist ein solches, das aus einem Polyalkylenamin hergestellt ist. Das Reaktionsprodukt, das im erfindungsgemäßen Bad als Zinkglanzmittel eingesetzt wird, sollte ein solches sein, das in dem wäßrigen alkalischen System löslich ist. Das Polyalkylenamin, das als ein Reaktant zur Herstellung des Glanzbildners eingesetzt wird, ist ein Polyethylenamin, in welchem ein oder mehrere Wasserstoffatonie durch ein niederes Alkyl substituiert sein kann, das ist ein Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl und Isopropyi, einschließlich die Substitutionsderivate, in welchen ein oder mehrere Alkyl-Wasserstoffatome durch einen badverträglichen organischen Rest, wie Carboxyl, verestertes Carboxyl, Aldehyd, Acetyl, Ether-Carbonyl, und andere badverträgliche Reste, wie Kydroxil und Amino, ersetzt sind. Besonders bevorzugt wird unsubstituiertes Polyethylenamin, was allgemein im Handel erhältlich ist.The zinc luster present in the bath of the present invention is one made from a polyalkyleneamine. The reaction product which is used as a zinc brightener in the bath according to the invention should be one which is soluble in the aqueous alkaline system. The polyalkylene amine, which is used as a reactant for the production of the brightener, is a polyethylene amine in which one or more hydrogen atoms can be substituted by a lower alkyl , that is an alkyl with 1 to 3 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n Propyl and isopropyl, including the substitution derivatives in which one or more alkyl hydrogen atoms are replaced by a bath-compatible organic radical, such as carboxyl, esterified carboxyl, aldehyde, acetyl, ether-carbonyl, and other bath-compatible radicals, such as hydroxyl and amino. Particularly preferred is unsubstituted polyethylene amine, which is generally commercially available.
Das Polyethylenamin kann als Polymerisationsprodukt der Formel I wiedergegeben werden:The polyethylene amine can be represented as a polymerization product of the formula I:
R1 R2 R 1 R 2
HN -4CH - CK - (CH_) - ΝΪ- H ι L 2' m ij ηHN -4CH - CK - (CH_) - ΝΪ- H ι L 2 'm ij η
in der bedeuten: R H, Alkyl mit 1 bis K C-Atomen} R„ -OH1-H, -CüOH, Alkyl mit 1 bis h C-Atomen; R3 H, Alkyl, Hydroxyalkyl, Carboxyalkyl, Alkoxy mit 1 bis h C-Atomen; m 0 bis 4 und η 1 bis 24,in which: RH, alkyl with 1 to K carbon atoms} R “-OH 1 -H, -CüOH, alkyl with 1 to h carbon atoms; R 3 is H, alkyl, hydroxyalkyl, carboxyalkyl, alkoxy having 1 to h carbon atoms; m 0 to 4 and η 1 to 24,
Das Pol/alkylenaiain, vorzugsweise unsubstituiertes Polyethylenamin,The Pol / alkylenaiain, preferably unsubstituted polyethylene amine,
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iiat ein Molekulargewicht von etwa 00 bis 1000 und hierin liegt ein wesentlicher Unterschied zu dem Glanzbildner des Bades nach der schon erwähnten US-PS 3 853 718. Dieser Unterschied führt zu dem überraschenden Fortschritt, daß Stabilität des Bades sowie Duktilität und Glanz der Zinkabscheidung mit einem kurzkettigen Reaktionsprodukt von einem Polyalkylenamin eines Molekulargewichts im Bereich von 60 bis 1000 erheblich verbessert werden.iiat has a molecular weight of about 00 to 1000 and is therein an essential difference to the brightener of the bath according to the already mentioned US Pat. No. 3,853,718. This difference leads to the surprising progress that stability of the bath as well as ductility and gloss of the zinc deposit with a short-chain Reaction product of a polyalkyleneamine of one molecular weight in the range of 60 to 1000 can be significantly improved.
Das Zinkglanzmittel nach der Erfindung hat vorzugsweise mehrere quaternäre Ammoniumstellen. Eine der Quatei-nären ist in der sich wiederholenden Polyalkylenamineinheit, während die Seitenkette, die an das Quaternäre des Polyalkylenamins angefügt ist, der zweite Platz für ein quaternäres Stickstoff sein würde. Die mehrfach N-quaternäre Verbindung, die hierin eingesetzt werden kann, wird erhalten durch Umsetzung der Verbindung der Formel II X-R-N+ (R4)3 The zinc brightener according to the invention preferably has several quaternary ammonium sites. One of the quaternaries is in the polyalkyleneamine repeating unit, while the side chain attached to the polyalkyleneamine quaternary would be the second place for a quaternary nitrogen. The multiple N-quaternary compound which can be used herein is obtained by reacting the compound of the formula II XRN + (R 4 ) 3
mit dem vorstehend beschriebenen Polyalkylenamin, wobei in derwith the polyalkyleneamine described above, wherein in the
OTT
Formel bedeutet: R jOTT
Formula means: R j
-CK2 - CH - CH , jedes der % eine Gruppe axt bis zu k C-Atomen und X ein Halogen,-CK 2 - CH - CH, each of the% a group ax up to k carbon atoms and X a halogen,
Als Eeispiel für eine solche Verbindung sei die nachstehende Verbindung der Formel III angeführt:As an example of such a connection, consider the connection below of formula III listed:
OHOH
Cl - CH2 - CH - CH2 - N+ (CH 3)3 Cl - CH 2 - CH - CH 2 - N + (CH 3) 3
Cl"Cl "
809846/0750 "·/10 809846/0750 "· / 10
¥enn man den Stickstoff in dem Polymerisationsprodtxkt der Formel I mit der Verbindung der Formel II quatemisiert, wex-den Produkte mit Struktureinheiten der nachstehenden Formel IV erhalten:If one uses the nitrogen in the polymerization product of the formula I quaternized with the compound of formula II, wex-the products with Structural units of the formula IV below are obtained:
OHOH
g-CH- CH2 N+ (CH )
Cl"g-CH- CH 2 N + (CH)
Cl "
■N■ N
R,R,
ClCl
Es können selbstverständlich auch andere Agenzien in dem Bad anwesend sein, um andere gewünschte Eigenschaften zu erzielen, wie Verbesserung der Streukraft des Bades in Gebieten niedriger Stromdichte und Verbesserung der Badlöslichkeit der Komponenten. Geeignete Mittel sind Anisaldehyd, Leim, Vinylalkohol und die Glycerinester von Polyvinylalkohol, die ein Molekulargewicht von j>000 bis 20000 haben. Andere Polymere, die eingesetzt werden können, sind Gelatine, Pepton und dergleichen. Außerdem können auch Chelatbildner oder Mittel, die einen Komplex mit dem Zink in dem Bad bilden, eingesetzt werden, wie zum Beispiel Nitrilotriessigsäure und ihre verschiedenen Alkalimetallsalze, wie das NatriumsaLz, Ethylendiamintetraessigsäure und seine wassex'lösllchen Salze, wie das Watriumsalz und dergleichen.Of course, other agents can also be present in the bath be to achieve other desired properties, such as Improving the scattering power of the bath in areas of low current density and improving the bath solubility of the components. Suitable The agents are anisaldehyde, glue, vinyl alcohol and the glycerol esters of polyvinyl alcohol, which have a molecular weight of> 000 to 20,000 to have. Other polymers that can be used are gelatin, Peptone and the like. In addition, chelating agents or Agents which complex with the zinc in the bath may be used, such as nitrilotriacetic acid and theirs various alkali metal salts, such as sodium salts, ethylenediaminetetraacetic acid and its water-soluble salts, like that Sodium salt and the like.
¥ie weiter oben angegeben, ist die Erfindung auf cyanidfreie Zi bäder sowie auf cyanidhaltige Zi.nkbäder anwendbar. In don nun folgenden Beispielen werden die Tesfcergobiiisse mit beiden Badtypen gebz'acht. Allgemein gesagt ist in dem erfindmigsgemäßen wäßrigen alkalischen Bad zur elektrochemischen Abscheidung von Zink eine¥ ie stated above, the invention is based on cyanide-free Zi baths as well as zinc baths containing cyanide. In don the following Examples are the Tesfcergobiiisse with both bath types gebz'acht. Generally speaking, in the aqueous according to the invention alkaline bath for the electrochemical deposition of zinc
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INSPECTEDINSPECTED
Quelle für Zinlcionen vorgesehen sowie eine wirksame Menge eines Zinkglanzbildners, nämlich einer badlöslichen mehrfach quaternären Verbindung, die das Reaktionsprodukt von einem Polyalkylenamin eines Molekulargewichts von etwa 60 bis 1000 und einem organischen quaternären Ammoniumhalogenid, das ein Halogen enthält, welches mit mindestens einem Viertel der freien Aminogruppen im Polyalkylenamin reagiert, ist. Genauer gesagt ist die Quelle für Zinkionen vorzugsweise Zinkmetall und liegt in einer Menge von etwa 2 bis 50 g/l ,vorzugsweise 6-3O g/l, vor; das" Reakt'ionsprodukt, das vorstehend genauer; definiert is.t, liegt in einer Menge von etwa 5 mg his 10 g/l vor, vorzugsweise 10 mg - h g/l. Beispiel I (Zinkatbad) ιSource for Zinlcionen provided as well as an effective amount of a zinc brightener, namely a bath-soluble multiple quaternary compound, the reaction product of a polyalkyleneamine having a molecular weight of about 60 to 1000 and an organic quaternary ammonium halide containing a halogen which has at least a quarter of the free amino groups reacts in the polyalkyleneamine is. More specifically, the source of zinc ions is preferably zinc metal and is present in an amount of about 2 to 50 g / l, preferably 6-30 g / l; the “reaction product, which is defined in more detail above, is present in an amount of about 5 mg to 10 g / l, preferably 10 mg - h g / l. Example I (zincate bath) ι
Eine Lösung von 5»7 Mol Tetraethylenpentamin wurde mit 1^,7 Mol N-(3-Chlor-2-hydroxypropyl)-trimethylammoniumchlorid in Gegenwart von 3OO g Natriumhydroxid umgesetzt. Die Lösung wurde eine Stunde unter Rückfluß gekocht. Das erhaltene Produkt wurde dann in einer Menge von 2 g/l mit 10 g/l Zinkoxid und 100g/l Natriumhydroxid vermischt. Mit dieser Badlösung wurden unter Benutzung einer üblichen Hull-Zelle Stahlplatten einer Größe von etwa 7»62 χ 12,70cm bei 21°C plattiert, und zwar bei 2 A etwa 10 Minuten. Der erhaltene Zinküberzug war gleichmäßig und halb-glänzend.A solution of 5 »7 mol of tetraethylene pentamine was 1 ^, 7 mol N- (3-chloro-2-hydroxypropyl) trimethylammonium chloride in the presence implemented by 3OO g of sodium hydroxide. The solution was refluxed for one hour. The product obtained was then in a Amount of 2 g / l mixed with 10 g / l zinc oxide and 100 g / l sodium hydroxide. With this bath solution were using a usual Hull-cell steel plates about 7 »62 χ 12.70cm in size plated at 21 ° C for about 10 minutes at 2A. The zinc coating obtained was uniform and semi-glossy.
Beispiel II (zinkatbad)Example II (zincate bath)
Eine Lösung von 1 Mol Triethylentetramin, die 25Ο g Natriumhydroxid enthielt, wurde mit 3 Mol N-(3£rom-2.-hydroxypropyl)- trimethylammoniumbromid eine Stunde unter Rückfluß erhitzt. Das erhaltene Produkt wurde in einex- Menge von k g/l mit 10,5 g/l Zinkmetall und 90 g/l Natriumhydoxid vermischt,. Das Galvanisieren wurde in einerA solution of 1 mol of triethylenetetramine containing 25Ο g of sodium hydroxide was refluxed with 3 mol of N- (3 rom-2.-hydroxypropyl) trimethylammonium bromide for one hour. The product obtained was mixed in an amount of k g / l with 10.5 g / l zinc metal and 90 g / l sodium hydroxide. The electroplating was done in one
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Hull-Zeile bei etwa 27 C etwa 10 Minuten bei einem Ampere durchgerührt. Es wurde ein glatter halb-glänzender Zinküberzug erhalten.Stirred the Hull line at about 27 C for about 10 minutes at one ampere. A smooth, semi-glossy zinc coating was obtained.
Das aus den beiden Ausgangsprodukten des Beispiels I erhaltene Produkt wurde in einer Menge von 0,5 g/l mit 7,5 g/l Zinkmetall, 120 g/l Natriumhydroxid und 10 mg/l Betain von Benzylchlorid und Nikotinsäure vermischt. Es wurde wiederum in einer Hull-Zelle galvanisiert und zwar bei etwa 32 C etwa 10 Minuten bei 2 Ampere. Der erhaltene Zinküberzug war über einen weiten Stromdichtebereich, acheinend (lustrous).The product obtained from the two starting materials of Example I was mixed in an amount of 0.5 g / l with 7.5 g / l zinc metal, 120 g / l sodium hydroxide and 10 mg / l betaine of benzyl chloride and nicotinic acid. It was again electroplated in a Hull cell at about 3 2 C for about 10 minutes at 2 amperes. The zinc coating obtained was lustrous over a wide range of current densities.
Das aus den beiden Ausgangsmaterialien des Beispieles II erhaltene Produkt wurde in einer Menge von 1 g/l mit 6 g/l Zinkmetall, 80 ^/l Natriumhydroxid und 100 mg/l Anisaldehyd-Bisulfit gemischt. In einer Hull-Zelle bei etwa 2h°C und bei einer Plattierungszeit von etwa 10 Minuten bei 2 Δ führte das Bad dieses Beispiels zu einem Zinküberzug, der bis zu einer Stromdichte von 0,054 A/cm scheinend war und gleichmäßig halb-glänzend im Stromdichtebereich darüber.The product obtained from the two starting materials of Example II was mixed in an amount of 1 g / l with 6 g / l zinc metal, 80 ^ / l sodium hydroxide and 100 mg / l anisaldehyde bisulfite. In a Hull cell at about 2h ° C and with a plating time of about 10 minutes at 2Δ, the bath of this example resulted in a zinc coating that was shiny up to a current density of 0.054 A / cm and uniformly semi-shiny in the current density range above .
Zu einer Lösung, die 5,7 Mol Tetraethylenpentamin enthielt, wurden 1*1,7 Mol Natriumhydroxid und 14,7 Mol N-(3-Chlor~2-hydroxypropyl)-trimethylammoniumchlorid gegeben. Die Lösung wurde eine Stunde auf 90 erhitzt und dann über Nacht abkühlen gelassen.To a solution containing 5.7 moles of tetraethylene pentamine were added 1 * 1.7 moles of sodium hydroxide and 14.7 moles of N- (3-chloro ~ 2-hydroxypropyl) -trimethylammonium chloride given. The solution was heated to 90 ° for one hour and then allowed to cool overnight.
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Das aus dem Beispiel V resultierende Produkt vurde mit einer
Quelle für Zinkionen und Cyanid formuliert. Die Ergebnisse werden nachstehend gebracht.The product resulting from Example V was vurde with a
Formulated source of zinc ions and cyanide. The results are given below.
1,0 g/l der Verbindung des Beispiels V wurden mit 34,0 g/l Zinkmetall,
75,0 g/l Natriumhydroxid und 90,0 g/l Natriumcyanid vermischt.
Mit diesei- Lösung wurden Testplatten der weiter vorn
angegebenen Größe in einer Hull-Zelle bei Raumtemperatur und 2 A
behandelt. Die erhaltenen Zinkplatten hatten einen glänzenden
Überzug bei einer Stromdichte unter 0,021 A/cm und einen halbglänzenden bei Stromdichten darüber.
1.0 g / l of the compound of Example V were mixed with 34.0 g / l zinc metal, 75.0 g / l sodium hydroxide and 90.0 g / l sodium cyanide. With this solution, the test plates of the front
specified size in a Hull cell at room temperature and 2 A treated. The zinc plates obtained had a shiny appearance
Coating at a current density below 0.021 A / cm and a semi-glossy one at current densities above.
In einer weiteren Formulierung wurden 0,5 g/l der Verbindung des Beispieles V mit 18,0 g/l Zinkmetall, 75 g/l Natriumhydroxid und
4-5 g/l Natriumcyanid vermischt. Bei Raumtemperatur und 2 A wurde
auf einer Kathodenplatte in einer Hull-Zelle ein Zinlcüberzug
erhalten, der unter 0,027 A/cm glänzend war und halb-glans;end
bei einer Stromdichte darüber.In a further formulation, 0.5 g / l of the compound from Example V were mixed with 18.0 g / l of zinc metal, 75 g / l of sodium hydroxide and 4-5 g / l of sodium cyanide. At room temperature and 2 A, a tinplate was deposited on a cathode plate in a Hull cell
which was glossy and semi-glossy below 0.027 A / cm; end
at a current density above.
Beispiel VIII , Example VIII ,
Eine weitere Formulierung wurde hergestellt aus 50mg/l eines Realcüonoproduktes aus einem Polyethylenimin(MG 600,.etwa 25$ prim. ,50$ sek. u. 25$ tert. Amin)und N- (3-Chlor-2-h3'droxipropyl)-trimetliylaramoniumclilD2id, 7i5gA Zinlonetall-, 67g/l Natriumhydroxid" und 1 1 , Og/1 Natriumcyanid. Die Elektroplattierung wurde an Testplattcn der weiter vorn ange-Another formulation was made from 50mg / l of a Realcüono product from a polyethyleneimine (MW 600, about 25 $ prim., 50 $ sec. and 25 $ tert. Amine) and N- (3-chloro-2-h3'droxipropyl) -trimetliylaramoniumclilD2id, 7i5gA zinlon metal, 67g / l sodium hydroxide "and 11.0g / l sodium cyanide. The electroplating was carried out on test plates of the
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gebenen Größe in einer Hull-Zelle bei Raumtemperatur mit Z A an der Kathode vorgenommen. Der Überzug war glänzend unter etwa 0,019 A/cm und halb-glänzend bei Stromdichten darüber.given size in a Hull cell at room temperature with ZA on the cathode. The coating was glossy below about 0.019 A / cm and semi-glossy at current densities above.
Etwa 2,0 g/l eines Reaktionsproduktes aus einem PolyethyleniminAbout 2.0 g / l of a reaction product from a polyethyleneimine
(MG 60p, etwa 25$ prim. ,50$ sek. :u.25$ tert.Amin)und N-(i-ChIor-2- j(MG 60p, about 25 $ prim., 50 $ sec . : and 25 $ tertiary amine) and N- (i-ChIor-2- j
i hydroxipropyl)-trimethylammoniumchlorid wurden mit 11,5g/l Zinkinetall, ' i hydroxipropyl) -trimethylammonium chloride were with 11.5g / l zinc metal, '
90,0g/l Natriumhydroxid lind 3»75g/l Natriumcyanid vermischt.Der in ;90.0g / l sodium hydroxide and 3 »75g / l sodium cyanide mixed.
2 '2 '
einer Hull-Zelle erzeugte Zinküberzug war unter 0,038 A/cm glänzend ! und bei Stromdichten darüber halb-glänzend. Der Überzug var bei Raumtemperatur und 2 A an der Kathode erzeugt worden.Zinc coating produced on a Hull cell was shiny below 0.038 A / cm! and semi-glossy at current densities above. The coating var at room temperature and 2 A has been generated at the cathode.
Wie weiter vorn schon erläutert, basiert die Erfindung zum Teil auf der Entdeckung, daß durch Benutzung eines kurzkettigen Reaktionsproduktes von einem Polyalkylenarain eines Molekulargewichts im Bereich von 60 bis 1000 mit einem organischen Ainmoniumhalogenid, das ein Halogen enthält, welches zur Quaternisierung oder Alkylierung eines Stickstoffs des Polyalkylenamins befähigt ist, so daß eine Mehrzahl von quaternären Stickstoffen erzeugt wird, wesentlich bessere Ergebnisse bezüglich Stabilität der Plattierungslösung sowie der Duktilitäfc und des Glanzes der erhaltenen Überzüge erreicht werden. Um den Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber dem aus der US-PS 3,853,718 noch deutlicher zu machen, wurde der nachstehend gebrachte Vergleichsversuch in einem praktisch cyanidfreien Zinkbad gemacht.As explained earlier, the invention is based in part on the discovery that by using a short-chain reaction product of a polyalkylenearain having a molecular weight in Range from 60 to 1000 with an organic ammonium halide containing a halogen which is used for quaternization or alkylation is capable of a nitrogen of the polyalkyleneamine, so that a plurality of quaternary nitrogens are generated gives much better results in terms of plating solution stability as well as the ductility and the gloss of the coatings obtained can be achieved. To take advantage of the present invention To make it even clearer compared to that from US Pat made cyanide-free zinc bath.
Es wurde ein alkalisches Zinkbad hergestellt, das etwa 6,8 g/l Zinkmetall und etwa 80 g/l Natriumhydroxid enthielt. Diese LösungAn alkaline zinc bath was prepared containing about 6.8 g / L zinc metal and about 80 g / L sodium hydroxide. This solution
809 8Ά 6/0750 .../«5809 8Ά 6/0750 ... / «5
ORJGiNAL INSPECTEDORJGiNAL INSPECTED
wurde in etwa zwei gleich große Portionen geteilt. Dem Teil A wurden 2 g/l einer Multi- S ticks toff ve rbindxing aus einem Polyalkylenimin eines Molekulargewichts von etwa 100000 und N-(3-Chlor-2-hydroxipropyl)-trimethylammoniumchlorid zugegeben. Zu Teil B wurden 2 g/l einer Multi-Stickstoffverbindung aus einem PoIyalkylenamin, dessen Molekulargewicht etwa 190 betrug, gegeben.was divided into roughly two equal portions. Part A 2 g / l of a multi-sticks were compounded from a polyalkyleneimine having a molecular weight of about 100,000 and N- (3-chloro-2-hydroxypropyl) trimethylammonium chloride admitted. For part B 2 g / l of a multi-nitrogen compound from a polyalkyleneamine, whose molecular weight was about 190.
In einer Hull-Zelle, die bei etwa 210C und 2 A an der Kathode betrieben wurde, wurden nach 30 Minuten an üblicherweise verwendeten Stahlplatten folgende Ergebnisse erhalten: Beide Lösungsteile A und B führten unter den angegebenen Bedingungen zu glänzenden Zinküberzügen, jedoch führte Lösung A zu Überzügen, die weniger duktil waren als die mit der Lösung B erhaltenen. Andererseits wurde nach einer längeren Plattierungsdauer und Zusatz von bekannten Glanzmitteln zu den beiden Lösungen bei Lösung A in Gebieten hoher Stromdichte eine Tendenz zum Stumpfwerden festgestellt, was wahrscheinlich auf Zerstörung durch Zersetzungsprodukte zurückzuführen ist. In Gebieten niedriger Stromdichte war die Lösung B klarer und führte zu größerem Glanz als die Lösung A.In a Hull cell, which was operated at about 21 ° C. and 2 A at the cathode, the following results were obtained after 30 minutes on commonly used steel plates: Both parts of the solution A and B led to shiny zinc coatings under the specified conditions, but solution led A to coatings that were less ductile than those obtained with solution B. On the other hand, after a prolonged plating time and the addition of known brighteners to the two solutions, solution A found a tendency to dull in areas of high current density, which is probably due to destruction by decomposition products. In areas of low current density, solution B was clearer and resulted in greater gloss than solution A.
809846/0750809846/0750
Claims (1)
Halogen mit mindestens einem Viertel der freien Aminogruppen des Polyalkylenainins^ zu reagieren vermag, ist.features a source of zinc ions and an effective amount of a bath-soluble multi-quaternary atranonium compound as a zinc brightener, which is the reaction product of a polyalkyleneamine having a molecular weight of about 60 to 1000 and an organic quaternary ammonium halide, its
Halogen is able to react with at least a quarter of the free amino groups of the Polyalkylenainins ^.
X-R-N+ (R^)3
X"3. Bath according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of an organic quaternary ammonium halide of the formula II
XRN + (R ^) 3
X "
R ι sein kann, jeder der R.-Reste bis zu k C-AtomeOTT
R ι can be any of the R. radicals up to k carbon atoms
Cl - CH - CH - CH2 - N+(CH )OH
Cl - CH - CH - CH 2 - N + (CH)
OH6. Bath according to one of the preceding claims, characterized in that it contains a quaternary ammonium compound of the general formula IV
OH
Cl"- CH - CH 2 N
Cl "
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