EP0343559B2 - Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindungen als galvanotechnische Hilfsstoffe - Google Patents

Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindungen als galvanotechnische Hilfsstoffe Download PDF

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EP0343559B2
EP0343559B2 EP89109164A EP89109164A EP0343559B2 EP 0343559 B2 EP0343559 B2 EP 0343559B2 EP 89109164 A EP89109164 A EP 89109164A EP 89109164 A EP89109164 A EP 89109164A EP 0343559 B2 EP0343559 B2 EP 0343559B2
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EP
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galvanic
auxiliary agents
substituted ethane
pyridinium
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Werner Kurze
Ferdinand Leifeld
Willy Wasserberg
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Raschig AG
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Raschig AG
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper

Definitions

  • propanesulfone compounds with a pyridinium substituent or a quinoline substituent in the 3-position are known for electroplating purposes as brighteners and levelers in acidic nickel baths (cf. DE-PS 1 004 011).
  • 2-substituted ethanesulfone compounds used according to the invention with an alkyl chain branching at the C2 show good gloss formation and leveling, in particular of nickel and copper coatings, although the steric hindrance leads to poor results. In this way, numerous substance variants allow adaptation and optimization to different galvanic requirements.
  • the pyridine and quinoline derivatives of the 2-substituted ethanesulfone betaines in particular are particularly good brighteners and levelers in acidic nickel baths, while the mercapto derivatives are suitable as brighteners in acidic copper baths.
  • a galvanic nickel bath was set up as follows: 50 g / l Boric acid 70 g / l Nickel chloride .6 H 2 O 330 g / l Nickel sulfate .7 H 2 O 2 g / l Saccharin 0.2 g / l Trial connection 0.02 g / l Leveler (epichlorohydrin-propargyl alcohol adduct) distilled water to 1 liter, pH 4.0 adjusted with sulfuric acid.
  • the sheets After the nickel plating, the sheets showed a uniform surface, good gloss and leveling.
  • the storage stability of the prepared additional solution at 60 ° C was good.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
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  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindungen der allgemeinen Formel I
    Figure imgb0001
     und deren Alkali- oder Ammoniumsalze, wobei R3 einen C1-C4-Niederalkylrest darstellt und A
    • 1.) ein Pyridinium-Rest
      Figure imgb0002
       ist, dessen Substituenten R1 und R2 Wasserstoff oder einen C1-C3-Niederalkylrest bedeuten, oder dessen Substituenten R1 und R2 zusammen mit dem Pyridiniumrest einen kondensierten 6-gliedrigen aromatischen Ring bilden oder
    • 2.) eine SH-Gruppe
      ist,
    als galvanotechnische Hilfsstoffe.
  • Einige dieser Verbindungen, nämlich solche der Formel I mit A-Pyridinium und R3 = CH3 (Can. J. Chem. 1984, 62 (19), Seiten 1977-95) und R3 = n - C4Hg) (J. Am. Chem. Soc. 76, (1954) Seite 3945) sind zwar bekannt, aber nicht für galvanotechnische Zwecke.
  • Andererseits sind Propansulfonverbindungen mit einem Pyridiniumsubstituenten bzw. einem Chinolin-substituenten in 3-Stellung für galvanotechnische Zwecke als Glanzbildner und Einebner in sauren Nickelbädern bekannt (vgl. DE-PS 1 004 011). Überraschenderweise zeigen erfindungsgemäß verwendete 2-substituierte Ethansulfonverbindungen mit einer Alkylkettenverzweigung am C2 gute Glanzbildung und Einebnung insbesondere von Nickel- und Kupferüberzügen, obwohl die sterische Hinderung schlechte Ergebnisse erwarten läßt. Auf diese Weise ist durch zahlreiche Substanzvarianten Anpassung und Optimierung an verschiedene galvanische Forderungen möglich.
  • Die Herstellung solcher erfindungsgemäß verwendeter Verbindungen erfolgt durch gleichzeitiges Umsetzen von Verbindungen AH oder A mit einem Olefin R3-CH = CH2 mit Schwefeltrioxid in einem inerten Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch oder durch Sulfonieren des Olefins im Gemisch mit Dioxan in einem Fallfilmreaktor und Umsetzen des erhaltenen 1,2-Sulfons mit der Verbindung AH oder A.
  • Beide Verfahrensweisen sind Gegenstand älterer nicht vorveröffentlichter Schutzrechte.
  • Wie gefunden wurde, sind insbesondere die Pyridin- und Chinolinderivate der 2-substituierten Ethansulfonbetaine besonders gute Glanzbildner und Einebner in sauren Nickelbädern, während die Mercaptoderivate als Glanzbildner in sauren Kupferbädern geeignet sind.
  • Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:
    • Beispiel 1
  • Es wurde ein galvanisches Nickelbad wie folgt angesetzt:
    50 g/l Borsäure
    70 g/l Nickelchlorid .6 H2O
    330 g/l Nickelsulfat .7 H2O
    2 g/l Saccharin
    0,2 g/l Versuchsverbindung
    0,02 g/l Einebner (Epichlorhydrin-Propargylalkohol-Addukt)
    destilliertes Wasser auf 1 Liter, pH-Wert 4,0 mit Schwefelsäure eingestellt.
  • Es wurde jeweils 10 min. bei 2 A/dm2 und 60°C ein Messingblech in einer Hull-Zelle vernickelt. Das Blech war vorher in alkalischer Lösung und nach dem Waschen mit Wasser bei 2,5 A 2 min. kathodisch entfettet worden. Anschließend wurden die Bleche mit Wasser gespült und 30 sec. in einen Beizentfetter getaucht und danach mit Zellstoff abgerieben und nochmals mit Wasser gespült. Die Bewegung des Bades geschah durch Lufteinperlen.
  • Es wurden als Versuchsverbindungen zum Beispiel
    • a.) 1-(2-Sulfopropyl)-pyridiniumbetain und
    • b.) 1-(2-Sulfopentyl)-pyridiniumbetain
    eingesetzt.
  • Die Bleche zeigten nach der Vernickelung eine einheitliche Fläche, guten Glanz und Einebnung. Die Lagerstabilität der angesetzten Zusatzlösung bei 60°C war gut.
    • Beispiel 2
  • Es wurde ein Bad aus
    22,5 g/l Kupfer als Sulfat
    185 g/l Schwefelsäure und
    75 mg/l Chlorid (als Salzsäure) sowie
    8 ml/l nicht ionisches Netzmittel (Polyglykoltyp)
    verwendet.
  • Hierzu wurden steigende Konzentrationen von Natrium-2-mercapto-propan-1-sulfonat eingesetzt. Es wurde eine Prüf-Zelle von 1,5 l Badinhalt verwendet. Die Versuchskupferbleche waren matt und gewinkelt. Sie wurden mit 0,8 m/min senkrecht zur Anode bewegt (3 cm Hub). Es wurde mit einer kathodischen Stromdichte von 3 A/dm2 30 min bei 25°C galvanisch verkupfert. Die Kathode bestand aus gewinkeltem Kupferblech.
  • Bei einer Konzentration von 0,2 bis 0,4 mg/l ergab die Verbindung einen sehr guten Glanz.

Claims (3)

  1. Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindungen der allgemeinen Formel I

            [A-CHR3-CH2-SO3]-     (I)

    und deren Alkali- oder Ammoniumsalzen, wobei R3 einen C1-C4-Niederalkylrest darstellt und A
    (1) ein Pyridinium-Rest
    Figure imgb0003
     ist, dessen Substituenten R1 und R2 Wasserstoff oder einen C1-C3-Niederalkylrest bedeuten, oder dessen Substituenten R1 und R2 zusammen mit dem Pyridiniumrest einen kondensierten 6-gliedrigen aromatischen Ring bilden; oder
    (2) eine SH-Gruppe ist,
    als galvanotechnische Hilfsstoffe.
  2. Verwendung von Verbindungen der Formel I mit A = (1) als Glanzbildner und Einebner in sauren galvanischen Nickelbädern.
  3. Verwendung von Verbindungen der Formel I mit A = (2) als Glanzbildner in sauren galvanischen Kupferbädern.
EP89109164A 1988-05-25 1989-05-22 Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindungen als galvanotechnische Hilfsstoffe Expired - Lifetime EP0343559B2 (de)

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