JPS6252040B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6252040B2
JPS6252040B2 JP59022076A JP2207684A JPS6252040B2 JP S6252040 B2 JPS6252040 B2 JP S6252040B2 JP 59022076 A JP59022076 A JP 59022076A JP 2207684 A JP2207684 A JP 2207684A JP S6252040 B2 JPS6252040 B2 JP S6252040B2
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JP
Japan
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group
bath
bath according
mixture
stabilizer
Prior art date
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Expired
Application number
JP59022076A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59193300A (ja
Inventor
Tooma Maruchin
Byungaa Pauru
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Publication date
Application filed by MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH filed Critical MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Publication of JPS59193300A publication Critical patent/JPS59193300A/ja
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Publication of JPS6252040B2 publication Critical patent/JPS6252040B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C25D15/02Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、溶液中に懸濁された封入すべき粒子
のための懸濁安定剤を有する、非金属物質の粒子
が封入された金属層を電気メツキ的に析出させる
ための浴もしくは電解液に関する。 異種物質の粒子が封入された金属層の電気メツ
キ的析出(電気メツキ分散析出と略される)は分
散材料を製造するための便利な方法である。電解
中に、浴内に懸濁された粒子はマトリツクス金属
と一緒に陰極上に析出しかつ金属マトリツクスに
よつて包囲されかつ封入される。 この場合、電解液内に懸濁された粒子を申し分
なく湿潤すべきである、浴内に含有され、懸濁安
定剤として作用する表面活性剤の種類及び特性が
電気メツキ分散析出の品質にとつて重要な役割を
演じる。上記湿潤条件が満されないか又は不十分
であれば、電解液を撹拌又は他の方法で運動させ
ても粒子は電解液内で急速に沈殿する、その結果
浴の懸濁した粒子の濃度が電解中に変化しかつ析
出したマトリツクス金属内での粒子分布が不均一
になる。 西独国特許第2644035号明細書によれば、電解
液に懸濁安定剤として、カルボキシル基及び/又
はスルホン酸基を結合させることにより両性特性
を付与した極めて特殊なイミダゾリン誘導体を添
加することによつて電気メツキ分散析出を有効に
実施することができる。該特許明細書には陽イオ
ン活性懸濁安定剤は記載されていない。 陽イオン活性物質は既にその懸濁安定剤として
の使用可能性が研究されたが、米国特許第
4222828号明細書には、前記目的のためには、長
鎖状フルオロ炭化水素基を含有するような陽イオ
ン活性物質のみが適当であると記載されている。 ところが驚異的にも、それにもかかわらず前記
米国特許明細書の技術思想とは異なり、弗素を含
有しない特定の陽イオン活性物質が電気メツキ分
散析出において優れた懸濁安定剤であることが判
明した。これらの新たに見出された物質は特定の
陽イオン活性イミダゾリン誘導体である。このこ
とは西独国特許第2644035号明細書の技術思想に
よれば、イミダゾリン誘導体は懸濁安定剤として
使用可能であるためには両性特性を有するべきで
あると見なされていたが故に一層予測困難なこと
であつた。 従つて、本発明の対象は、懸濁安定剤を含有す
る電気メツキ分散析出用浴であり、該浴は懸濁安
定剤が一般式: 〔式中、R1は少なくとも4個の脂肪族結合した炭
素原子を有する1価の飽和もしくは不飽和炭化水
素基又はこれらの複数の炭化水素基の混合物を表
わし、R2はメチレン基、エチレン基、プロピレ
ン基又はイソプロピレン基を表わしかつXは−
NH2、−NHR3、−NR3R4、−OH又は−OR5を表わ
し、該式中R2、R4及びR5はメチル基、エチル
基、プロピル基又は5個までの−O−CH2−CH2
基を有するポリグリコールエーテル基を表わす〕
で示される陽イオン活性イミダゾリン誘導体であ
ることを特徴とする。 上記一般式において、R1が8〜18個、有利に
は16〜18個(獣脂基)の炭素原子を有する脂肪族
の飽和及び不飽和炭化水素基の混合物、特にヘプ
タデセニル基であり、R2がエチレン基を表わし
かつXが第一級アミノ基又はヒドロキシル基であ
る懸濁安定剤が特に有利である。 次に実施例により本発明を詳細に説明する。 例 1 脱イオン化水中に以下の物質: 1当り固形スルフアミン酸塩600〜680gの濃度
のスルフアミン酸ニツケル水溶液 630ml/ 塩化ニツケル(NiCl2・6H2O) 5g/ 及び 硼酸(H3BO3) 40g/ を溶かす。該溶液2.5の基礎電解液として使用
しかつ該溶液を実験中機械的撹拌機を用いて運動
させる。陽極としては、炭化ニツケルから成る板
(DIN 1702)を、陰極としては寸法50×100mmの
ニツケル合金X10CrNiTi189から成る板を使用す
る。実験の実施前に、陰極を自体公知方法で電解
的に脱脂し、陽極エツチングしかつ前ニツケル化
する。 次いで、前記基礎電解液に粒度約2μmの炭化
珪素(SiC)150g/を撹拌混入しかつ懸濁安
定剤0.8g/を加える。この場合には、この安
定剤は1−アミノエチル−2−アルキル−アルケ
ニル−イミダゾリンであり、この場合“−アルキ
ル−アルケニル”は、特に獣脂内に存在するよう
な16〜18個の炭素原子を有するアルキル基とアル
ケニル基の混合物であると理解されるべきであ
る。 次いで、SiCの電気メツキ分散析出を50±1℃
の浴温度で実施する。この場合、浴のPH値は約
3.8〜4.0である。 多数の個別実験を種々の陰極電流密度を用いて
実施する、この場合電解時間は陰極で約20μmの
層厚さが析出するように選択する。このためには
約20μmの層厚さは2A/dm2の陰極電流密度で
約1時間で施されるが、同じ層厚さは10A/dm2
で約10分間で達成されることを基準にすべきであ
る。個別実験で使用した電流密度及びこの際達成
された析出したNiマトリツクス中への懸濁され
たSiC粒子の封入率(重量%で)を以下の第1表
に示す。
【表】 表から明らかなように、1〜20A/dm2の全電
流密度にわたつて極めて良好な封入率が達成され
る。この場合、最良の結果は5A/dm2の電流密
度における7.3重量%の率である。 得られた分散析出物の基体に対する接着力を陰
極薄板を90゜曲げることにより試験した。接着力
は全ての場合優れていることが判明した。析出物
の脆弱化はいかなる場合も観察されなかつた。 例 2 例1を繰返すが、但しこの場合には懸濁安定剤
として1−アミノエチル−2−アルキル−アルケ
ニル−イミダゾリンの代りに1−ヒドロキシエチ
ル−2−ヘプタデセニル−イミダゾリンを使用す
る。この場合も、最高7.3重量%の粒子封入率と
同時に良好に接着した非脆弱性の分散析出物が得
られる。 例 3 例1を繰返すが、但しこの場合にはSiC粒子の
代りに粒度0.4μmの炭化チタン粒子(TiC)100
g/を使用する。析出したNiマトリツクス内
に粒子最高5重量%の封入率が達成される。 例 4 例1を繰返すが、但しこの場合にはSiC粒子の
代りに粒度0.6μmの酸化アルミニウム粒子
(Al2O3)100g/を使用する。析出したNiマト
リツクスへの粒子最高6重量%の封入率が達成さ
れる。 例 5 例1を繰返すが、但しこの場合はSiC粒子の代
りに粒度3〜5μmの二酸化チタン粒子
(TiO2)100g/を使用する。析出したNiマト
リツクス中に粒子最高8重量%の封入率が達成さ
れる。 例 6 CoSO4・7H2O 430〜470g/ NaCl 15〜20g/ 及び H3BO3 25〜35g/ から成る基礎電解液を懸濁安定剤としての酸化ア
ルミニウム粒子100g/及び1−アミノエチル
−2−アルキル−アルケニル−イミダゾリン0.8
g/の添加物と一緒に使用する。該電解液はPH
値4.3〜5.0を有する。コバルト電極を用いて50℃
で分散析出を実施する、Coマトリツクス中への
Al2O3最高5重量%の封入率が達成される。 例 7 以下の浴及び条件: スルフアミン酸ニツケル溶液 315ml/ 塩化ニツケル(NiCl2・6H2O) 30g/ 硼酸(H3PO3) 30g/ PTFE(Fluon L 170)(粒度3〜4μm)
50g/ ラウリル硫酸ナトリウム(助安定剤として)
0.10g/ 1−アミノエチル−2−アルキル−アルケニル−
イミダゾリン 0.80g/ 浴温度 50℃ 浴運動 撹拌 PH値 4.0〜4.5 電流密度 2A/dm2 層厚さ 20μm を用いて自己潤滑性ポリテトラフルオルエチレン
の粒子の分散析出を実施する。 例 8 以下の浴及び条件: スルフアミン酸ニツケル 630ml/ 塩化ニツケル(NiCl2・6H2O) 5g/ 硼酸(H3BO3) 30g/ 1−アミノエチル−2−アルキル−アルケニル−
イミダゾリン 0.80g/ ラウリル硫酸ナトリウム 0.10g/ 浴温度 50℃ PH値 3.8〜4.0 層厚さ 25μm 電流密度 2A/dm2 浴運動 撹拌 窒化硼素種CS(粒度5μm) 50g/ を用いて自己潤滑性窒化硼素(BN)の粒子の分
散析出を実施する。 例 9 粒子封入率の浴内の粒子濃度に対する依存性を
調査する。浴組成及び実験条件はほぼ例1と同じ
であるが、但第2表に記載のように変更する:
【表】 第2表から明らかなように粒子封入率は浴内の
粒子濃度に伴い上昇する。 例 10 浴内の懸濁安定剤の濃度に対するマトリツクス
中への粒子封入率の依存性を調査する。浴組成及
び実験条件は例1とほぼ同じであるが、但し第3
表に記載のように変更する:
【表】
【表】 第3表から明らかなように、粒子封入率は浴中
の安定剤濃度に伴い上昇する、この場合1当り
0.6から0.8gへの安定剤濃度上昇で最大の封入率
上昇が見られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 懸濁安定剤を含有する電気メツキ分散析出用
    浴において、懸濁安定剤が一般式: 〔式中、R1は少なくとも4個の脂肪族結合した炭
    素原子を有する1価の飽和もしくは不飽和炭化水
    素基又はこれらの複数の炭化水素基の混合物を表
    わし、R2はメチレン基、エチレン基、プロピレ
    ン基又はイソプロピレン基を表わしかつXは−
    NH2、−NHR3、−NR3R4、−OH又は−OR5を表わ
    し、該式中R3、R4及びR5はメチル基、エチル
    基、プロピル基又は5個までの−O−CH2−CH2
    基を有するポリグリコールエーテル基を表わす〕
    で示される陽イオン活性イミダゾリン誘導体であ
    ることを特徴とする電気メツキ分散析出用浴。 2 式中R1が20個までの脂肪族結合した炭素原
    子を有する炭化水素基又はこれらの複数の炭化水
    素基の混合物を表わす、特許請求の範囲第1項記
    載の浴。 3 式中R1がアルキル基、アルケニル基、アル
    カリル基、アルアルキル基又はアルアルケニル基
    である、特許請求の範囲第2項記載の浴。 4 式中基R1が置換基として塩素、臭素又は沃
    素を有する、特許請求の範囲第1項〜第3項のい
    ずれか1項に記載の浴。 5 式中R1が8〜18個の炭素原子を有する脂肪
    族の飽和及び不飽和炭化水素基の混合物であり、
    R2がエチレン基を表わしかつXが第一級アミノ
    基である、特許請求の範囲第1項〜第4項のいず
    れか1項に記載の浴。 6 式中R1がヘプタデセニル基でありかつR2
    エチレン基でありかつXがHO基である、特許請
    求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載の
    浴。 7 懸濁助安定剤としてラウリル硫酸ナトリウム
    を含有する、特許請求の範囲第1項〜第6項のい
    ずれか1項に記載の浴。 8 基礎電解質として、脱イオン化水1当り スルフアミン酸ニツケル(1当り固形スルフア
    ミン酸塩(NH2SO32Ni550〜700gの濃度)
    300〜650ml 塩化ニツケル(NiCl2・6H2O) 5〜35g 及び 硼酸(H3BO3) 25〜45g を有する、特許請求の範囲第1項〜第7項のいず
    れか1項に記載の浴。 9 基礎電解質として、水1当り 硫酸コバルト(CoSO4・7H2O) 400〜500g 塩化ナトリウム(NaCl) 10〜30g 及び 硼酸(H3PO3) 20〜40g を有する、特許請求の範囲第1項〜第7項のいず
    れか1項に記載の浴。 10 分散相として金属炭化物、酸化物、硼化
    物、珪化物、硫化物、窒化物、硫酸塩、合成物
    質、硬質物質又はこれらの2種以上の物質の混合
    物を有する、特許請求の範囲第1項〜第9項のい
    ずれか1項に記載の浴。 11 粒度が約0.3〜15μmである、特許請求の
    範囲第10項記載の浴。 12 PH値約3.5〜5を有する、特許請求の範囲
    第1項〜第11項のいずれか1項に記載の浴。
JP59022076A 1983-04-16 1984-02-10 電気メツキ分散析出用浴 Granted JPS59193300A (ja)

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DE3313871A DE3313871C1 (de) 1983-04-16 1983-04-16 Bad zur galvanischen Dispersionsabscheidung
DE3313871.0 1983-04-16

Publications (2)

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JPS59193300A JPS59193300A (ja) 1984-11-01
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ID=6196609

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JP59022076A Granted JPS59193300A (ja) 1983-04-16 1984-02-10 電気メツキ分散析出用浴

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AT (1) ATE20763T1 (ja)
DE (2) DE3313871C1 (ja)

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Also Published As

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JPS59193300A (ja) 1984-11-01
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