PL166605B1 - Środek do trawienia miedzi I stopów miedzi w wodnych roztworach kwasu mineralnego - Google Patents

Abstract

Środek do trawienia miedzi i stopów miedzi w wodnych roztworach kwasu mineralnego, zawierający od 0,5 do 20% wagowych kwasu siarkowego, od 5 do 50% wagowych wody utlenionej, ewentualnie do 2% wagowych siarczanu miedziowego oraz stabilizator nadtlenku wodoru w ilości od 0,1 do 5% wagowych i do reszty wody, znamienny tym, że zawiera od 2 do 98, a korzystnie od 15 do 90% wagowych kwasu alkilo- i/lub fenylo- i/lub alkilofenylosulfonowego, i/lub fenylokarboksysulfonowego, i/lub alkilo-, i/lub fenylokarboksylowego, i/lub wymienionych kwasów z grupami hydroksylowymi w cząsteczce o liczbie węgli w łańcuchach alkilowych od C1 do Ce, a korzystnie od C1 do C3, od 2 do 98% wagowych alkoholi i/lub aldehydów, i/lub ketonów alifatycznych o liczbie węgli w łańcuchach alifatycznych od C1 do Ce, a korzystnie od C1 do C4 oraz zawiera od 0,05 do 2,0, a korzystnie od 0,1 do 1,5% wagowych benzotriazolu i/lub jego pochodnych aminowych, sulfonowych, metylowych lub etylowych, a ponadto zawiera od 0,05 do 1,0% wagowego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, korzystnie otrzymanego przez poiikondensację tlenku etylenu z alkoholami tłuszczowymi.

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do trawienia miedzi i jej stopów w wodnych roztworach kwasu mineralnego. Wodne roztwory kwasu mineralnego i nadtlenku wodoru służą do trawienia powierzchni miedzi i jej stopów.

Wodne roztwory kwasu mineralnego i nadtlenku wodoru z dodatkiem według wynalazku mają zastosowanie do usuwania produktów korozji z powierzchni wyrobów z miedzi i jej stopów.

Znane środki wprowadzane do roztworów kwasu siarkowego i nadtlenku wodoru hamujące rozkład nadtlenku wodoru zwane są stabilizatorami nadtlenku wodoru.

Z polskiego opisu patentowego nr 107229 znane są takie stabilizatory jak siarczany 8-hydroksychinoliny i siarczany pochodnych sulfonowych, nitrowych i metylowych 8-hydroksychinoliny. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3 341 384 znany jest środek zawierający kwasy dwukarboksylowe i fenacetynę.

Z opisu patentowego belgijskiego nr 850248 znane jest wprowadzanie jako dodatków do kąpieli trawiących takich związków jak etery glikoli, alkohole alifatyczne i kwasy aminokarboksylowe.

Z opisu patentowego USA nr 268 131 znane są dodatki do kąpieli trawiących powierzchnie miedzi takie jak mocznik, tiomoczniki i pochodne alifatyczne tych związków. Te znane dodatki hamują rozpuszczanie miedzi w kąpieli trawiącej.

Z opisów patentowych USA nr nr 4130453,4419 183 i 4 130454 znane są dodatki do kąpieli trawiących powierzchnie miedzi takie, jak tiosiarczan sodu, wolframiany i molibdeniany. Te dodatki mają działanie przyspieszające rozpuszczanie miedzi w kąpieli trawiącej.

Znane dodatki do kąpieli trawiących miedź i jej związki przyczyniają się do stabilizowania nadtlenku wodoru, jednak powierzchnie miedzi i stopów miedzi trawione w ich obecności nie mają wymaganego połysku.

Znane roztwory kwasu mineralnego i nadtlenku wodoru z dodatkami przeznaczone są głównie do mikrotrawienia folii miedzianej w procesie produkcji obwodów drukowanych i nie są przydatne do usuwania produktów korozji miedzi przed obróbką galwaniczną, gdyż nie zapewniają uzyskiwania wysokiej gładkości powierzchni.

Ponadto, z europejskiego opisu patentowego nrO 16-4757 znany jest sposób stabilizacji nadtlenku wodoru w kąpieli trawiącej przez użycie kwasu fenolosulfonowego i kwasów fosfonowych.

166 605

Celem wynalazku jest uzyskiwanie powierzchni wyrobów o wysokiej gładkości i lustrzanym połysku, na które można nakładać błyszczące powłoki niklowe bez konieczności polerowania podłoża miedzianego lub stopu miedzi.

Opracowano środek do trawienia miedzi i stopów miedzi w wodnych roztworach kwasu mineralnego. S rodek wprowadza się do wodnego roztworu kwasu siarkowego z wodą utlenioną i siarczanem miedziowym.

Według istoty wynalazku środek zawiera od 2 do 98, a korzystnie od 15 do 90% wagowych kwasu alkilo- i/lub fenylo-, i/lub alkilofenylosulfonowego, i/lub fenylokarboksysulfonowego, i/lub alkilo-, i/lub fenylokarboksylowego, i/lub wymienionych kwasów z grupami hydroksylowymi w cząsteczce o liczbie węgli w łańcuchach alkilowych od C-ι do Ce, a korzystnie od C1 do C3, od 2 do 98% wagowych alkoholi i/lub aldehydów, i/lub ketonów alifatycznych o liczbie węgli w łańcuchach alifatycznych od Ci do C8, a korzystnie od Ci do C4 oraz zawiera od 0,05 do 2,0, a korzystnie od 0,1 do 1,5% wagowych benzotriazolu i/lub jego pochodnych aminowych, sulfonowych, metylowych lub etylowych, a ponadto zawiera od 0,05 do 1,0% wagowego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, korzystnie otrzymanego przez polikondensację tlenku etylenu z alkoholami tłuszczowymi.

S' rodek według wynalazku przyczynia się do uzyskania lustrzanego połysku powierzchni miedzi i jej stopów a przy tym także zapewnia hamowanie rozkładu nadtlenku wodoru w obecności jonów miedzi. Powierzchnia trawiona w roztworze trawiącym w obecności środka według wynalazku zostaje zabezpieczona przed wtórną korozją spowodowaną, na przykład dotykaniem powierzchni rękoma.

Po obróbce powierzchni miedzi i stopów miedzi w roztworze trawiącym zawierającym środek według wynalazku w ilości 2 - 10% wagowych powierzchnia miedzi i jej stopów ma lustrzany połysk i tak wysoką gładkość, że można na nią nakładać błyszczące powłoki niklowe bez polerowania podłoża.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania. Zawartości składników środka podaje się w procentach wagowych.

Przykład I. Sporządzono środek, który zawierał: 75,0% alkoholu metylowego; 24,5% kwasu sulfobenzoesowego; 0,4% benzotrianolu; 0,1% RokanoluL-10.

g środka dodano do 1 dm³ roztworu zawierającego 5 g kwasu siarkowego, 600 g wody utlenionej (30%), 100 g siarczanu miedzi (II) oraz wodę. Utrzymywano temp. 25°C. Po 24godz. roztwór zawierał 98% początkowej ilości nadtlenku wodoru. Taki sam roztwór utrzymywany w temp. 40°C po 8 godzinach zawierał 95% początkowej ilości nadtlenku wodoru.

Przykład II. Sporządzono środek, który zawierał: 10,0% alkoholu butylowego; 88,7% kwasu sulfosalicylowego; 1,2% benzotriazolu; 0,1% RokanoluL-10.

g środka dodano do 1 dm3 roztworu zawierającego 15 g kwasu siarkowego, 800 g wody utlenionej (30%), 10 g siarczanu miedzi (II) oraz wodę. W kąpieli o temp. 40°C zanurzano próbki ze stopu Mo59 pokryte produktami korozji. Po 2 minutach próbki wyjęto i zanurzono do 1% roztworu kwasu siarkowego, a następnie wypłukano wodą. Powierzchnia próbek była błyszcząca i gładka, bez śladów produktów korozji. Na powierzchnię nakładano następnie metodą galwaniczną powłokę niklową z kąpieli do niklowania galwanicznego. Powierzchnia powłoki niklowej była wymaganej jakości i miała wysoki połysk.

Przykład III. Sporządzono środek, który zawierał: 28,2% formaldehydu; 71,2% kwasu fenolosulfonowego; 0,8% benzotriazolu; 0,05% RokanoluL-10.

g środka dodano do 1dm3 roztworu trawiącego zawierającego 10 g kwasu siarkowego, 700 g wody utlenionej (30%), 50 g uwodnionego siarczanu miedzi (II) oraz wodę w ilości uzupełniającej do 1000 ml. W kąpieli o temp. 35°C trawiono próbki ze stopu M63 pokryte produktami korozji. Po 3 minutach próbki wyjęto i zanurzono na 10 s do 2% roztworu kwasu siarkowego, a następnie wypłukano w wodzie. Powierzchnia próbek była błyszcząca bez śladów po produktach korozji.

Przykład IV. Sporządzono środek, który zawierał: 11,7% acetonu; 88,0% kwasu p- toluenosulfonowego; 0,2% benzotriazolu; 0,1% RokanoluL-10.

g środka wprowadzono do roztworu zawierającego w 1 dm3 10 g kwasu siarkowego, 750 g wody utlenionej (30%), 50% uwodnionego siarczanu miedzi (II) oraz wodę. W kąpieli o temp. 45°C

166 605 trawiono próbki z miedzi E-1M pokryte produktami korozji. Po 5 minutach próbki wyjęto i zanurzono na 20 s do 2% roztworze kwasu siarkowego, a następnie wypłukano w wodzie. Powierzchnia próbek była gładka o lustrzanym połysku. Na powierzchnię próbki nakładano metodą galwaniczną powłokę niklową. Właściwości powłoki okazały się porównywalne z powłoką nałożoną na powierzchnię miedzianą polerowaną mechanicznie do lustrzanego połysku.

Przykład V. Sporządzono środek, który zawierał: 81,5% alkoholu etylowego; 16,9% kwasu salicylowego; 1,5% benzotriazolu; 0,05% RokanoluŁ-10.

g środka dodano do 1 dm³ kąpieli zawierającej 10 g kwasu siarkowego, 100 g wody utlenionej (30%), 50 g siarczanu miedzi (II) oraz wodę. Zanurzono elementy z mosiądzu Mo63 pokryte produktami korozji. Po 5 minutach trawienia opłukano i wysuszono. Powierzchnia wyrobów była gładka, o lustrzanym połysku, bez śladów korozji. Elementy pokryto lakierem bezbarwnym.

Przykład VI. Sporządzono środek, który zawierał: 75,3% alkoholu metylowego; 24,2% kwasu adypinowego; 0,4% benzotriazolu; 0,1% RokanoluŁ-10.

100 g środka dodano do 1 dm3 kąpieli zawierającej 5 g kwosu siarkowego, 300 g wody utlenionej (30%), 100 g siorczanu miedzi (II) oraz wodę.

Dlo porównanio bodano roztwór trawiący nie zowierojący środka według wynalozku.

Sporządzono roztwór zawierający w 1 dm³ 5 g kwosu siarkowego, 600 g wody utlenionej · (30%), 100 g siarczanu miedzi (II). Utrzymywano temp. 25°C. Po 24 godz. roztwór zowieroł 75% początkowej ilości nadtlenku wodoru. Toki sam roztwór utrzymywany w temp. 40°C po 8 godz. zowieroł 43% początkowej ilości nadtlenku wodoru.

Powierzchnie miedzi i mosiądzu trawione w tym roztworze były matowe lub mioły nikły połysk.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Środek do trawienia miedzi i stopów miedzi w wodnych roztworach kwasu mineralnego, zawierający od 0,5 do 20% wagowych kwasu siarkowego, od 5 do 50% wagowych wody utlenionej, ewentualnie do 2% wagowych siarczanu miedziowego oraz stabilizator nadtlenku wodoru w ilości od 0,1 do 5% wagowych i do reszty wody, znamienny tym, że zawiera od 2 do 98, a korzystnie od 15 do 90% wagowych kwasu alkilo- i/lub fenylo- i/lub alkilofenylosulfonowego, i/lub fenylokarboksysulfonowego, i/lub alkilo-, i/lub fenylokarboksylowego, i/lub wymienionych kwasów z grupami hydroksylowymi w cząsteczce o liczbie węgli w łańcuchach alkilowych od C1 do C6, a korzystnie od C1 do C3, od 2 do 98% wagowych alkoholi i/lub aldehydów, i/lub ketonów alifatycznych o liczbie węgli w łańcuchach alifatycznych od C1 do Ce, a korzystnie od C1 do C4 oraz zawiera od 0,05 do 2,0, a korzystnie od 0,1 do 1,5% wagowych benzotriazolu i/lub jego pochodnych aminowych, sulfonowych, metylowych lub etylowych, a ponadto zawiera od 0,05 do 1,0% wagowego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, korzystnie otrzymanego przez polikondensację tlenku etylenu z alkoholami tłuszczowymi.