DE3311023C2

DE3311023C2 - Tauchbad zur Abscheidung von Zinn und Verwendung des Bades

Info

Publication number: DE3311023C2
Application number: DE3311023A
Authority: DE
Inventors: Paul Shaker Heights Ohio Golar; Edmund W. Strongsville Ohio Kinkelaar
Original assignee: REPUBLIC STEEL CORP CLEVELAND OHIO US
Current assignee: REPUBLIC STEEL CORP CLEVELAND OHIO US
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1985-06-13
Also published as: JPS58174588A; CA1190180A; DE3311023A1; US4405663A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Zinnplattierungsbad, welches eine Hochgeschwindigkeitsplattierung von Zinn auf mit Zink und Zinklegierungen beschichtetem Stahl ermöglicht. Das erfindungsgemäße Bad besteht aus Zinn(II)-ionen, einer Mineralsäure, einem grenzflächenaktiven Mittel in Form eines Nonylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanols und Guargum als Körper gebendem Mittel. Die Kombination des grenzflächenaktiven Mittels und des Körper gebenden Mittels ermöglicht es, eine haftende Zinnbeschichtung mit minimaler Porosität und gesteuerter, gleichförmiger Stärke in kontinuierlicher Weise durch Walzenbeschichtungsauftrag herzustellen.

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bad der eingangs genannten Art zu schaffen, das dnc kontinuierliche Abscheidung von Zinn auf mit Zink oder Zinklegierungen beschichtetem Stahl durch Walzenbcschlchtungsauftrag ermögilcht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das In Patentanspruch 1 angegebene Bad vorgeschlagen. Das Bad enthält als grcn/ilächenakilven Stoff Nonylphenoxy-poly(ethylen-oxy)-ethano!e mit bestimmten Molekulargewichten sowie s als körpergebendes bzw. die Viskosität einstellendes Mittel Guargum. Die erflndungsgemäßcn Bader können zur Abscheidung von Zinn auf zinkbeschichteten Stahlbändern In kontinuierlicher Welse durch Walzenbeschlchlung verwendet werden. Bevorzugte Ausführungsformen sind In den Patentansprüchen 8 und 9 angegeben.

Es wurde gefunden, daß die Zugabe eines Nonylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanols mit einem Molekulargej wicht von 740 bis 1600 und besonders bevorzugt von 1100 bis 1540 die Möglichkeit gibt, die Geschwindigkeit

zu steuern, mit welcher die Zlnn(II)-Ionen auf das Substrat abgeschieden werden, so daß sich die Bildung eines haftenden Filmüberzuges von gleichförmiger Dicke und minimaler Porosität ergibt. Weiterhin wurde gefunden, daß die Zugabe des Guar-gums die Möglichkeit gibt, die Viskosität des Bades so einzuregeln, daß ein Walzenbeschlcntungsauftrag des Bades auf das beschichtete Stahlband möglich 1st. Die Verwendung von Guar-gum als körpergebender Mittel- bzw. Viskositätsregler Ist kritisch, da es In dem Bad für beliebige Zeltspannen wirksam '5 bleibt. Es wurde gefunden, daß andere körp?rgebende MIttel bzw. Viskos! tätsreyler nach Zeltspannen von z. B. 4 Stunden oder weniger unwirksam werden.

Der In der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck „Zink" bedeutet sowohl Zink als auch Zinklegierungen

Um eine maximale Korrosionsbeständigkeit zu erreichen, ist es bei der Durchführung der Erfindung wesent-Hch, die Porosität auf ein Minimum herabzusetzen und eine glatte oder nicht-körnige Zinnabscheidung zu erreichen. Wenn die Konzentration an Schwefelsäure weniger als etwa 20 g/l und größer als etwa 100 g/l beträgt, neigt die Abscheidung dazu, körnig oder kristallin zu werden. Die bevorzugte Konzentration an Schwefelsäure beträgt 40 bis 80 g/l Wasser. Eine Konzentralion von Zlnn(II)-Ionen von weniger als etwa 50 g/l ergibt eine poröse Abscheidung, ferner ergeben Konzentrationen größer als etwa 100 g/l körnige Abscheidungen. Die bevorzugte Konzentration an ZlnndD-lonen beträgt etwa 75 g/l Wasser.

Es wurde gefunden, daß das Molekulargewicht des grenzflächenaktiven Mittels Non-ylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanol die Struktur der Zinnabscheidung beeinflußt, und daß die besten Abscheidungen erreicht werden, § wenn das Molekulargewicht Im Bereich von etwa 740 bis 1600 und ganz besonders bevorzugt Im Bereich von

a etwa 880 bis 1540 liegt, wobei der am stärksten bevorzugte Bereich 1100 bis 1540 Ist. Bei Verwendung eines

j? grenzflächenaktiven Mittels mit einem Molekulargewicht von 1100 sollte die Konzentration des grenzflächenaktiven Mittels Im Bereich von 1,5 bis 3 g/l liegen, wobei ein bevorzugter Bereich 2 bis 3 g/l Wasser Ist.

Die Konzentration des Guar-gums und die Temperatur des Bades beeinflussen hauptsächlich den Auftrag der Beschichtung und nicht so sehr Ihre Struktur. Eine geringe Konzentration an körpergebendem Mittel, bzw. Vlskosltatsrcglcr ergibt ein geringes Zlnnbeschichtungsgewicht, und eine hohe Konzentration des Guarharzes führt dazu, daß das Bad immer mehr zu einem Gel wird, so daß eine Beschichtung unmöglich wird. Das körpergebende Mittel bzw. der Viskositätsregler Ist vorteilhafterweise In einer Menge von 3,5 bis 9,5 g/l vorhanden, wobei die bevorzugte Menge etwa 7,5 g/l Ist. Bei niedrigen Temperaturen geliert das Bad, und bei hohen Temperaturen Ist die Viskosität des Bades zu gering für einen Walzenbeschlchtungsauftrag. Der bevorzugte Temperaturbereich beträgt von 15,6° C bis 43,3° C.

Wie zuvor beschrieben, besteht ein wesentliche"* Vorteil der Erfindung darin, daß das Bad auf die zinkbeschichtete Stahlbahn In kontinuierlicher Weise mittels Walzen aufgeschichtet werden kann. Die Durchlauf· geschwlndigkelten können 61 bis 152,4 m/mln oder höher betragen. Ein weiteres Merkmal ist, daß die Bahn bzw. das Band auf einer oder auf beiden Seiten beschichtet werden kann.

Die Abscheidung des Zinns aus dem auf die Bahn bzw. das Band aufgetragenen Film ist In unerwarteter Welse wirksam, wobei 90% oder mehr der Zlnn(II)-lonen aus der Lösung herausgeholt werden. Diese hohe Rate der Abscheidungsefflzlenz vermeidet die Verunreinigung des Bades durch die Zlnklcnen und macht es unnötig, das auf die Bahn bzw. das Band aufgetragene Badmaterial zurückzugewinnen. Andere Vorteile umfassen eine außergewöhnliche Steuerung der Stärke der Zinnabscheidung und der Fähigkeit zur Ablagerung einer Zinnbeschlchtung von extrem gleichförmiger Dicke. so

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden mehr ins einzelne gehenden Beschreibung.

\ Das Zlnnabscheldungsbad gemäß der Erfindung zeichnet sich durch folgende Zusammensetzung und

Bctrlcbsparamcicr aus:

Betriebs- Bevorzugter ^5S ί ,

bereich Bereich Optimal ] j

Schwefelsäure (g/l) 20 bis 100 40 bis 80 60

ZinnUD-ionen (g/l) 50 bis 100 76

Grenznächenakt. Mittel*) 740 bis 1600 880 bis 1540 1100 bis 1540
(Molekulargewicht)

(g/l) 1,5 bis 3 1,5

"" Guar-gum (g/l) 1,5 bis 11 3,5 bis 9,5 7,5 _6S

Betriebstemperatur (⁰C) 15,5 bis 43,3 23,9

Kontaktzeit (see) 10 bis 20

*) Nonylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanol (Handelsprodukte mit verschiedenen Molekulargewichten). ■=

Der Einfluß der Betriebsparameter auf die Zinnabscheldung wurde unter Herstellung eines Standardbades und anschließendes Variieren jedes Parameters unter Konstanthalten der anderen Parameter untersucht. Die Standardbadzusammensetzung und die Betriebsbedingungen waren wie folgt:

> Schwefelsäure ⁶⁰ S^fl

Zinn(II)-sulfat, berechnet als Zinn(II)-ionen 75 g/l

grenzflächenaktives Mittel+ (Molekulargewicht 1100) 1,5 g/l

Guar-gum, Viskositätsregler 7,5 g/l

Betriebstemperatur 23,9° C

Dicke des Naßfilmes 76,2 bis 101,6 μπι

Badkontaktzeit 15 see

Die unteisuchten Badzusammensetzungen und Betriebsparameter waren wie folgt:

Schwefelsäure 20 bis 100 g/l, wobei die Erhöhungen in

Mengen von 20 g/l erfolgten

Konzentration der Zinn(II)-ionen 25 bis 125 g/l, wobei die Erhöhungen in

Mengen von 25 g/l erfolgten

grenzflächenaktives Mittel+ (Molekulargewicht 1100) 0,5 bis 3,0 g/l, wobei die Erhöhungen in

Mengen von 0,5 g/l erfolgten

grenzflächenaktives Mittel·¹" Molekulargewicht 484 bis 4620

Guar-gum als körpergebendes Mittel 1,5 bis 11,5 g/l, wobei die Erhöhungen in

Mengen von 2,0 g/l erfolgten

Temperatur 7,2 bis 51,7° C, wobei die Erhöhung jeweils

8,3° C betrug.

Die Untersuchung des Molekulargewichtes des grenzflächenaktiven Mittels umfaßte den vollen Bereich der erhältlichen, handelsüblichen Produkte, welche in Wasser löslich waren. Die Zunahme des Molekulargewichte« von dem geringsten Molekulargewicht zu dem nächsten Molekulargewicht erfolgt nicht In gleichförmiger Welse, mit Zunahme zu den höheren Werten werden die einzelnen Zunahmen größen Die Wirksamkeit der Abscheidung des Standardzinnbades wurde ebenfalls untersucht. Bei dieser Untersuchung wurde der nasse Film auf das mit Zink elektroplattierte Band bei einer Kontaktzelt von 15 Sekunden aufgebracht. Der nasse Film wurde dann von den Platten abgespült, und die Abspülwässer wurden auf den Zinngehalt durch Titration untersucht. Die Zinnabscheldung wurde von der Testplatte abgezogen und analysiert. Die Wirksamkeit der Zlnnabscheidung wurde mit folgender Gleichung berechnet:

abgeschiedenes Zinn (mg/Gesamtfläche in cm²)

X IiHJ

Gesamtzinn in Abscheidung und Spülffüssigkeiten (mg/cm²)

Die zur Bestimmung der Zinnabscheldungen angewandten Tests waren: •»5

1. Zinnüberzugsgewicht

2. Ergebnisse des Porositätstests der Abscheidung
. 3. Abtas'elektronenmikroskop (SEM)

4. durch Hitze Induzierte Zlnnentnetzung.

Diese Tests wurden angewandt, um die Effekte der variierten Betriebsparameter oder der variierten Badzusammensetzung auf die Effizienz der Abscheidung und die Produkteigenschaften zu bestimmen. Das Gewicht der Zlnnbeschichtung zeigt irgendwelche Veränderungen in der Abscheldungsrate bei Variation der Betriebsparameter. Die Porosität zeigt die Anzahl der Poren In dem Überzug und Ist eine Anzeige der Veränderungen In der Überzugsporosität bei Veränderung der Betriebsparameter. Weniger poröse Zinnüberzüge werden als erwünscht angesehen. Die Überzugsstruktur wurde bei einer Vergrößerung 2000X mittels Elektronenabtastmlkroskop bestimmt, um die Veränderungen in der Abscheidung bei Variation der Betriebsparameter festzustellen. Eine glatte, gut strukturierte Abscheidung wurde als wünschenswerter als eine kömige Abscheidung angesehen. Die Effekte jeder Betriebsvariablen auf die Überzugseigenschaften sind in den folgenden Tabellen 1 bis VI ange-

'"" geben. Alle der untersuchten Variablen mit Ausnahme der Temperatur besaßen einlgtn Einfluß auf die Überzugseigenschaften. Jedoch sind gute Überzugseigenschaften In einem breiten Bereich aller Variablen erzielbar.

Der Einfluß der Schwefelsäurekonzentration auf die Zinnabscheldung wurde untersucht. Diese in der Tabelle I gezeigten Ergebnisse zeigen, daß die Zinnüberzugsstruktur bei einer Vergrößerung von 2000X beeinflußt wird, wenn die Säurekonzentration bei den Extremwerten von 20 g/l bzw. 100 g/l liegt. Bei diesen SUure-

^ΙΛ konzcntratlonen verändert sich die Überzugsstruktur von einem glatten, matten Aussehen zu einer körnigen, kristallinen Struktur. Keine anderen Übcr/.ugsclgcnschaften werden durch die Konzentration der Schwefelsäure Im Bad herbeigeführt.
Der Hlnfluß der Konzentration an Zlnn(ll)-Ionen auf den Überzug 1st In der Tabelle II gezeigt. Die Ergebnisse

zeigen, daß Konzentrationen an Zlnn(II)-ionen oberhalb von 100 g/l nicht beibehalten werden können. Bei hohen Konzentrationen fallen die Zlnn(II)-lonen aus der Lösung als Zlnnoxyverblndungen und/oder Zlnnhydroxld aus. ßel der niedrigsten untersuchten Konzentration an Zlnn(II)-lonen ist die Menge an Zinn In dem aufgetragenen nassen Film von 76,2 bis 101,6 μΐη zu gering, um eine kontinuierliche Abscheidung herbeizuführen. Diese dünneren Abscheidungen aus einem Bad mit geringer Zlnn(II)-lonenkonzentraUon zeigen ebenfalls eine stärkere Porosität des Überzuges. Bei dem Bad mit hoher Zinn(II)-Ionenkonzentratlon (100 g/l) wurde eine Abscheidung erhalten, die eine körnige, kristalline Struktur bei der Beobachtung mit einer Vergrößerung von 2000X zeigt.

Der Einfluß der Konzentration an grenzflächenaktivem Mittel Im Bad Ist In Tabelle III gezeigt. Die aus Bädern mit einem Gehalt von 0,5 bis 1,0 g/l des grenzflächenaktiven Mittels waren körnig, schlecht strukturiert und porös. Beim Erhöhen der Konzentration an grenzflächenaktivem Mittel auf 1,5 g/l oder mehr ergaben sich Abscheidungen, welche glatt, gut strukturiert, weniger porös waren und weniger anfällig gegenüber einem durch Hitze Induzierten Entnetzen. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Untersuchung der Variablen der einzige Versuch war, wo eine durch Hitze Induzierte Entnetzung des Überzugs auftrat. Es Ist nicht ohne weiteres einzusehen, warum die Entnetzung nur bei dieser Reihe von Versuchen auftrat. Ebenfalls trat die Entnetzung nicht bei porösen, körnigen Überzügen auf, die hergestellt wurden, wenn andere Badkomponenten hinsichtlich der Konzentration geändert wurden. Andere Faktoren als die Überzugsstruktur müssen zu der Erscheinung der durch Hitze Induzierten Entnetzung beitragen. Weiterhin wurde aus den Werten festgestellt, daß bei einer Konzentration von 0,5 g/i grenzflächenaktivem Mittel die Zlnnabscheidung leichter als bei den anderen Ansätzen In den Versuchsreihen war. Wahrscheinlich schloß die sehr geringe Konzentration an grenzflächenaktivem Mittel Im Bad ein angemessenes Benetzen der Zinkoberfiäche aus. Als Folge hiervon wird die Zlnnabscheidung bei den nichtbenctzten Flächen nur sehr schwach oder sogar nicht existent.

Der Effekt des Molekulargewichtes der grenzflächenaktiven Mittel im Bad auf die Zinnabscheldung ist in Tabelle IV gezeigt. Diese Reihe von nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln reichen Im Molekulargewicht von 484 bis 6420, und sie stellen die im Handel von diesem Produkt erhältlichen wasserlöslichen Molekulargewichte hinsichtlich des niedrigsten und des höchsten Wertes dar. Diese Untersuchungen zeigen, daß die Produkte mit niedrigeren (484 bis 616) und höheren (1980 bis 4620) Molekulargewichten poröse Überzüge bilden. Wellerhin bilden die grenzflächenaktiven Mittel mit geringerem Molekulargewicht körnige, schlecht strukturierte Abscheidungen Im Vergleich zu Abscheidungen aus Bädern, welche Netzmittel mit mittlerem oder hohem Molekulargewicht enthalten.

Der Einfluß der Veränderung der Konzentration des körpergebenden Mittels bzw. Viskositätsreglers in Form des Guarharzes im Bad auf die Zlnnabscheidung Ist in Tabelle V gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, daß die geringste Konzentration an Viskositätsregler ein geringes Zinnüberzugsgewicht ergibt. Eine geringe Konzentration an Guarharz erteilt dem Bad keine ausreichende Viskosität, um den Auftrag einer Naßfilmdicke bei den Testplatten von 76,2 bis 101,6 μηι zu erreichen. Umgekehrt ergibt die höchste Guarharz-Konzentratlon im Bad eine Gelierung des Bades und verhindert den Auftrag eines gleichförmigen Naßfilmes auf der Platte. Keine anderen Einflüsse können der Konzentration an Viskositätsregler im Bad zugeschrieben werden, da alle Zinnüberzüge bei diesem Experiment eine gute Struktur und gute Eigenschaften zeigten.

Der Einfluß der Badtemperatur auf die Zlnnabscheidung 1st In Tabelle VI gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, daß Änderungen von 8,3° C In der Temperatur von 15,6⁰C bis 43,3⁰C die Zinnabscheldung nicht beeinflussen. Bei 7,2° C geliefert der Guarharz-Viskositätsregler, uhd das Bad kann nicht durch Abziehenlassen aufgetragen werden. Bei Temperaturen oberhalb von 43,3° C nimmt die Viskosität des Viskositätsreglers für das Bad rasch ab, und ein Naßfilm von 76,2 bis 101,6 um des Bades kann auf die Testplatten nicht aufgebracht werden. Kein anderer Einfluß der Temperatur wurde bei dieser Untersuchung festgestellt.

Tabelle i

Einfluß der Schwefelsäurekonzentration

H2S04-Konzentration in! Bad (g/i)

Zinnüberzug
Gewicht in mg/cm*

Dicke in μηι

Ergebsjsse des
Porositätstests

Struktur der Zinnbeschichtung bei
2000 x im SEM

20	1,69	0,762	mäßig	körnig (kristallin)
40	2,0	0,839	mäßig	glatt
60*)	1,94	0,864	mäßig	glatt
80	1,94	0,838	mäßig	glatt
100	1,8	0,813	mäßig	körnig (kristallin)

*) 60 g/l = Slanilardbadlconzemration

60

Tabelle II

Einfluß der Zinnkonzentration

Konzentration an Zinn(Il)-ionen im Bad (g/l)

Zinnüberzug Gewicht in mg/cm²

Dicke in μηι

Ergebnisse des	Struktur der Zinn
Porositätstests	beschichtung bei
	2000 X im SEM
Stark	glatt
stark	glatt
mäßig	glatt
mäßig	körnig

0,82 1,43

1,8 2,45

0,356 0,635 0,813 1,092

Aus dem Bad fiel Zinn als Folge der hohen Konzentration aus. Das Bad wurde wegen der starken Ausfällung und der Erschöpfung an Zinn(II)-ionen nicht benutzt.

*) 75 g/i - Standardbadkoiuentralion

Tabelle III

Einfluß der Konzentration an grenzflächenaktivem Mittel

Konzentration	Zinnüberzug	Dicke in μΐη
im Bad (g/l) (Igepal CO 850)	Gewicht in mg/cm^z	0,356
0,5	0,84	0,533
1,0	1,19	0,508
1,5*)	1,12	0,635
2,0	1,39	0,584
2,5	1,33	0,660
3,0	1,49
·) 1,5 g/! = Standardbadkoüizentration

Porositätstestergebnisse

mäßig mäßig mäßig

Struktur der Zinnbeschichtung bei 2000 x im SEM

körnig

glatt

Tabelle IV

Einfluß des Molekulargewichts des Netzmittels

Netzmittel") Molekulargewicht

Zinnüberzug Gewicht in mg/cm²

Dicke in μηι

Porositätstsstergebnisse

Struktur der Zinnbeschichtung bei 2000 X im SEM

484	1,43	0,635	stark	körnig
572	1,58	0,711	stark	körnig
616	1,68	0,737	mäßig	körnig
748 ·	1,32	0,584	mäßig	schwach körnig
880	0,99	0,432	stark	glatt
1100*)	1,12	0,483	mäßig	glatt
1540	0,98	0,432	mäßig	glatt
1980	0,82	0,356	stark	glatt
2420	1,05	0,457	stark	glatt
4620	1,04	0,457	stark	glatt

·) 1100 = Molekulargewicht für Standardbad ··) Nenylphenoxy-poly(elhylenoxy (-ethanol

Tabelle V

Einfluß der Konzentration an Viskositätsregler (Guarharz)

Konzentration an

Ciuargum

im Bad (g/l)Bad

/innübcr/ug Ciewicht in mg/cm-'

1,5 0,91

3,5 . 1,30

5,5 1,44

7,5*) 1,43

9_V5 1,38

11,5 1,58

*) 7,5 g/l = Standardbadkonzentration

Tabelle VI

Einfluß der Temperatur

Dicke in μιη

0,406 0,584 0,635 0,635 0,610 0,711

l'orositätsergebmsüc

mäßig
mäßig
mäßig
mäßig
mäßig
mäßig

Struktur der Ziniihcschichlimti hei 2(HI(I x im SIiM

glatt glatt glatt glatt glatt glatt

Temperatur des aufgetragenen Naßfilms CC)

Zinnüberzug Gewicht in mg/cm²

Dicke in μίτι

Porositätsergebnisse

Struktur der Zinnbeschichtung bei 2000 x im SEM

7,2 Die Badlösung erstarrte - ein Auftrag durch Abziehen war nicht möglich.

15.6 2,11 0,940 mäßig glatt 23,9 1,75 0,787 mäßig glatt

32.2 1,69 0,762 . mäßig glatt

43.3 1,69 0,762 mäßig glatt

51.7 . Die Badviskosität fiel ab — ein Auftrag durch Herabziehen eines Naßfilmes von

76,2 bis 101,6 μιη war nicht möglich.

·) 23,9° C - SUtndardbadtemperatur

Claims

Patentansprüche:

1. Wäßriges Tauchbad zur Abscheidung von Zinn auf zinkbeschichtetem Stahl, wobei das Bad Zlnn(Il)-lonen und Schwefelsäure enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad

a) ZinnfII)-lonen In einer Menge Im Bereich von 50 bis 100 g/l Wasser,

b) Schwefelsäure In einer Menge Im Bereich von 20 bis 100 g/l Wasser,

c) Nonylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanol mit einem Molekulargewicht von 740 bis 1600 In einer Menge Im Bereich von 1,5 bis 3,0 g/l Wasser und

d) Guar-gum In einer Menge im Bereich von 1,5 bis 11,5 g/l Wasser

enthält.

2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Schwefelsäure Im Bereich von 40 bis 80 g/l Wasser Hegt.

3. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Zinn(II)-Ionen etwa 75 g/l Wasser beträgt.

4. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nonylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethano! ein Molekulargewicht von 1100 bis 1540 hat.

5. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Nonylphenoxypolytethylenoxy)-ethanol von 2 bis 3 g/l beträgt.

6. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Guar-gum von 3,5 bis 9,5 g/l beträgt.

7. Wäßriges Tauchbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad

a) ZinndD-Ionen In einer Menge Im Bereich von 65 bis 85 g/l Wasser,

b) Schwefelsäure In einer Menge von 40 bis 80 g/l Wasser,

c) Nonylphenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 880 bis 1540 In einer Menge von etwa 1,5 g/l Wasser und

d) Guar-gum In einer Menge von etwa 7,5 g/I Wasser enthält.

8. Verwendung des Bades nach Anspruch 1 zur Abscheidung von Zinn auf zln.kbeschlchtetes Stahlband In kontinuierlicher Welse durch Walzenbeschlchtung, bei dem

a)
b)

ein nasser Film auf das Band In einer Dicke Im Bereich von 76,2 bis 101,6 μπι aufgetragen und

das Band mit dem Bad, das eine Temperatur Im Bereich von 15,5° C bis 43,3° C hat und eine Zlnnbe-

schichtung In einer Dicke Im Bereich von 0,356 bis 3,23 \im liefert, für 10 bis 20 Sekunden kontaktiert

wird.

9. Verwendung des Bades nach Anspruch 7 zur Abscheidung von Zinn auf zinkbeschichtetes Stahlband In kontinuierlicher Weise durch Walzenbeschlchtung, bei dem

a)
b)

ein nasser Film auf das Band mit einer Dicke im Bereich von 76,2 bis 101,6 μπι aufgetragen und

das Band mit dem Bad, das eine Temperatur von annähernd 24° C hat, für 10 bis 20 Sekunden kontak-

tlert wird.

Die Erfindung betrifft ein Tauchbad zur Abscheidung von Zinn auf zlnkbeschlchtelem Stahl, wobei das Bad Zinn(Ii)-lonen und Schwefelsäure enthält. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Bades zur Abscheidung von Zinn auf zinkbeschichtetes Stahlband In kontinuierlicher Welse durch Walzenbeschlchtung.

Insbesondere betrifft die Erfindung Verbesserungen bei der stromlosen Herstellung von Überzügen, wodurch es möglich Ist, Zinn auf mit Zink oder Zinklegierungen beschichteten Stahlstrelfen In kontinuierlicher Welse bei hohen Durchiaufgeschwlndlgkeiten, z. B. bis zu 152,4 m/min und höher, abzuscheiden. Die stromlose Herstellung von Überzügen umfaßt Im allgemeinen eine elektrochemische Reaktion, bei welcher das Substrat-Metall ein weniger aktives Metalllon aus der Lösung verdrängt. Im Fall der Abscheidung von Zinn auf Zink aufgrund der Potentialdifferenz, wird die Zlnkbeschlchtung auf einem Stahlband partiell aufgelöst, um die Zlnn(II)-loncn aus einer sauren Badlösung eines Zinnsalzes zu verdrängen. Die Zlnn(II)-lonen scheiden sich auf dem Substrat In Form einer dünnen Beschichtung ab.

Größtenteils wurden die vorbekannten Tauchbeschlchtungen mit Zinnbädern nicht für das Beschichten einer kontinuierlichen Bahn bei hohen Geschwindigkeiten mittels Walzenbeschlchtungstechnlken angewandt, bei welchen ein dünner Film des Bades auf die Substratoberfläche aufgebracht wird. Ein Grund hierfür 1st, daß viele konventionelle Bäder so zusammengesetzt sind, daß das Zinn zu langsam aus der Lösung heraustritt, um einen kontinuierlichen Walzenbeschlchtungsauftrag zu ermöglichen. Es wurden Versuche angestellt, saure Bäder mit hohen Konzentrationen an Zinnionen zu verwenden, um die Abscheidungsgeschwindlgkeit zu erhöhen. Im allgemeinen ergaben diese Versuche jedoch Abscheidungen, welche porös und nur schlecht haftend waren. Zusätzlich 1st es schwierig, die Dicke und die Gleichförmigkeit der Abscheidung zu steuern. Ein Tauchbad der eingangs genannten Art Ist aus der GB-PS 14 34 822 bekannt, für das die eben genannten Nachtelle ebenfalls gelten.