DE4021681A1 - Nichtelektrolytische goldplattierloesung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine nichtelektrolytische Goldplattierlösung bzw. Vergoldungslösung, und insbesondere auf eine solche nichtelektrolytische Goldplattierlösung, die einen dicken Überzug aus einem Goldplattierfilm ergibt, der hohe Qualität und guten Glanz innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer auf einem zu plattierenden Gegenstand hat.

Eine nichtelektrolytische Goldplattierlösung, die in herkömm­ licher Weise verwendet wird, wird bisher so hergestellt, daß Kaliumgold (I) Zyanid als Goldquelle, Natriumborhydrid und Dimethylaminboran als Reduktionsmittel, Alkalizyanid als Komplexbildner und ferner Kaliumhydroxyd und Natriumhydroxyd als den pH-Wert kontrollierende Mittel, etc. beigegeben werden.

Obgleich der dicke Überzug möglich ist, da die Dicke des mit Gold plattierten Filmes in der Lösung etwa 1,5 µm/pro Stunde beträgt, treten einige praktische Probleme bei der vorstehend angegebenen nichtelektrolytischen Lösung auf, nämlich, daß die äußere Oberfläche des fertig plattierten Gegenstandes sich leicht in Richtung brauner Farbe verfärbt, daß die Stabilität des Überzuges schlechter ist, daß der Überzug sich leicht zersetzt, und daß die Zuführung schwierig ist.

Um die vorerwähnten Nachteile bekannter nichtelektrolytischer Goldplattierlösungen auszuschalten, wurden umfangreiche Versuche durchgeführt, und es wurde eine Möglichkeit gefun­ den, um eine hohe Plattiergeschwindigkeit und einen dicken Überzug zu erzielen, indem als Komplexbildner Äthylenamine und Hexamethylentetramin in Verbindung mit der Hinzufügung von Äthylendiamintetraessigsäure verwendet wurden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine nichtelektrolytische Goldplattierlösung anzugeben, mit der die Nachteile bekannter Lösungen nicht mehr bestehen, mit der ein dicker Überzug aus einem Goldplattierfilm von hoher Qualität und hohem Glanz erreicht wird, und mit der die Plattierdauer sehr kurz ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer nichtelektrolytischen Goldplattierlösung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Komplexbildner, die aus Alkali-Zyanid (alkali cyanide), Äthylendiamintetraessigsäure (ethylenediaminetetraacetic acid), Äthylenaminen (ethyleneamines) und Hexamethyltetramin (hexamethylenetetramine) bestehen, in einer nichtelektroly­ tischen Goldplattierlösung enthalten sind, die wasserlösliche Goldsalze, den pH-Wert steuernde Mittel, Katalysatoren und Alkylaminboran als Reduktionsmittel enthält.

Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen erläutert.

Die wasserlöslichen Goldsalze, die nach vorliegender Erfin­ dung verwendet werden, sind Goldzyanide aus Alkalimetallen, vorzugsweise Kaliumgoldzyanid, Natriumgoldzyanid usw.

Als den pH-Wert steuernde Mittel werden Kaliumhydroxyd und Natriumhydroxyd verwendet; mit Hilfe des Alkalihydroxyd wird der pH-Wert der Plattierlösung auf einem Wert höher als 12 gehalten.

Des weiteren werden bei vorliegender Erfindung Bleisalze, z.B. Bleichlorid, Bleinitrat, Bleiacetat usw. als Katalysa­ toren hinzugefügt, um die Zersetzungsgeschwindigkeit der Lösung zu halten.

Als Komplexbildner werden im Falle vorliegender Erfindung Äthylenamine und Hexamethyltetramin in Verbindung mit und zusätzlich zu den bekannten Mitteln verwendet, z.B. Alkali­ zyanid (Kaliumzyanid, Natriumzyanid), Äthylendiamintetra­ essigsäure usw. Die Äthylenamine werden beispielsweise als Tetraäthylenpetamin, Triäthylentetramin usw. bezeichnet.

Im Falle vorliegender Erfindung werden die Standardbestand­ teile der nichtelektrolytischen Goldplattierlösung und die Plattierbedingungen generell wie folgt angegeben:

Kaliumgoldzyanid (als Gold)|1,5 g/l
Äthylenamine	0,1-10 ml/l
Hexamethylentetramin	0,1-10 g/l
Äthylendiamintetraessigsäure	1-20 g/l
Alkalihydroxyd	5-100 g/l
Dimethylaminboran	1-20 g/l
Bleiionen	mehrere ppm

Plattierbedingungen:
Temperatur der Lösung 50-90°C,
Umrühren in Luft,
pH-Wert höher als 12,0.

Mit diesen Bestandteilen der nichtelektrolytischen Gold­ plattierlösung wird eine Plattierung von Gegenständen mit einem dicken Überzug von etwa 6-30 µm/h erzielt.

Die nichtelektrolytische Goldplattierlösung nach vorliegender Erfindung zeigt eine ausgezeichnete Stabilität und eine 5-10 mal höhere Plattiergeschwindigkeit als herkömmliche nicht­ elektrolytische Goldplattierlösungen, da Äthylamine und Hexamethyltetramin als Komplexbildner verwendet werden.

Beispiel

Vorliegende Erfindung wird nachstehend in Form von Beispiels­ anteilen erläutert:

Kaliumgoldcyanid|5,84 g/l
Natriumhydroxyd	20 g/l
Äthylendiamintetraessigsäure	4 g/l
Kaliumzyanid	2 g/l
Tetraäthylenpentamin	1 ml/l
Hexamethyltetramin	1 g/l
Dimethylaminboran	7,5 g/l
Bleiacetat	10 ppm

Wenn die nichtelektrolytische Goldplattierlösung die vorer­ wähnten Bestandteile aufweist, wird das nichtelektrolytische Goldplattieren (Vergolden) auf der vorbehandelten Messing­ testplatte nach folgenden Schritten durchgeführt.

Vorbehandlung

Oberflächenabrieb - Entfetten - Waschen mit Wasser - elektrolytisches Entfetten - Waschen mit Wasser - nicht­ ektrolytisches Nickelplattieren - Waschen mit Wasser - Aktivieren mit schwefeliger Säure - Waschen mit Wasser - nichtelektrolytisches Substitutions-Goldplattieren - Waschen mit Wasser.

Dicke der nichtelektrolytischen Nickelplattierung 2-3 µm, Dicke der Substitutions-Goldplattierung 0,03-0,05 µm.

Plattierbedingungen:
Temperatur der Lösung 75°C,
pH-Wert wird auf 13 oder höher gehalten, und es wird unter Luftzutritt umgerührt.

Die vorbehandelte Messingtestplatte wird 1 Stunde lang in die Plattierlösung eingetaucht, mit Wasser gewaschen und getrock­ net.

Der halbglänzende Film der Goldplattierung (Vergoldung) wird mit der Dicke von 0,6 µm erzielt. Dies zeigt, daß die Niederschlagsgeschwindigkeit viermal höher ist als die der bekannten nichtelektrolytischen Goldplattierlösung. Darüber hinaus wird die kontinuierliche Zuführung der Lösung um etwa das 1,5fache möglich, und die Stabilität der Lösung wird stark verbessert.

Vergleichsbeispiel 1

Kaliumgoldzyanid|1,45 g/l
Kaliumzyanid	6,5 g/l
Kaliumhydroxid	11,2 g/l
Kaliumborhydrid	10,8 g/l

In die nichtelektrolytische Goldplattierlösung mit den vorerwähnten Bestandteilen wurde die Messingtestplatte ähnlich wie nach dem obigen Beispiel eine Stunde lang bei 75°C Lösungstemperatur eingetaucht. Dabei betrug die Dicke des erhaltenen Filmes 1,26 µm.

Vergleichsbeispiel 2

Kaliumgoldzyanid|5,80 g/l
Kaliumzyanid	13,0 g/l
Kaliumhydroxyd	11,2 g/l
Kaliumborhydrid	21,6 g/l

In die nichtelektrolytische Goldplattierlösung mit den vorgenannten Bestandteilen wird die Messingtestplatte, die der im Beispiel angegebenen entspricht, eine Stunde lang bei 75°C Lösungstemperatur eingetaucht. Die Dicke des erhaltenen Plattierfilmes beträgt 0,60 µm.

Aufgrund der nichtelektrolytischen Goldplattierlösung läßt sich der Nachteil z.B. von Lötmittelabdeckungen oder dgl. eliminieren, da der dicke Überzug des Goldfilmes innerhalb kurzer Zeit ausgebildet ist. Damit ist vorliegende Erfindung in der Lage, die Effizienz des Goldplattiervorganges (Vergol­ dens) zu erhöhen und die Kosten zu senken.

Claims (5)

1. Nichtelektrolytische Goldplattierlösung (Vergoldungs­ lösung), dadurch gekennzeichnet, daß Komplexbildner, die aus Alkalizyanid, Äthylendiamintetraessigsäure, Äthylen­ aminen und Hexamethylentetramin bestehen, in einer nichtelektrolytischen Goldplattierlösung enthalten sind, die wasserlösliche Goldsalze, den pH-Wert steuernde Mittel, Katalysatoren und Alkylaminboran als Reduktions­ mittel enthält.

2. Nichtelektrolytische Goldplattierlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Goldsalz Kaliumgoldzyanid ist.

3. Nichtelektrolytische Goldplattierlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den pH-Wert steuernde Mittel Natriumhydroxyd ist.

4. Nichtelektrolytische Goldplattierlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den pH-Wert steuernde Mittel Kaliumhydroxyd ist.

5. Nichtelektrolytische Goldplattierlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren Bleisalze sind.