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CN104285000B - 用于沉积半光亮镍或镍合金的伽伐尼镍或镍合金电镀浴 - Google Patents

用于沉积半光亮镍或镍合金的伽伐尼镍或镍合金电镀浴 Download PDF

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CN104285000B CN201480001062.2A CN201480001062A CN104285000B CN 104285000 B CN104285000 B CN 104285000B CN 201480001062 A CN201480001062 A CN 201480001062A CN 104285000 B CN104285000 B CN 104285000B
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Abstract

本发明涉及用于沉积半光亮镍或镍合金涂层的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，其中R1＝经SO3 -基团取代的C1-C18烃部分、经羧酸基团取代的C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分；R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中R3、R4、R5＝氢或C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；R6＝C3-C8烃部分或其中至少一个碳原子经杂原子取代的C3-C8烃部分；且n＝1到3。

Description

用于沉积半光亮镍或镍合金的伽伐尼镍或镍合金电镀浴
技术领域
本发明涉及用于在导电工件上沉积半光亮镍或镍合金涂层的伽伐尼镍或镍合金电镀浴；和其方法。本发明进一步一般涉及所述伽伐尼半光亮镍或镍合金电镀浴的用途，其用于通过实施本发明方法来沉积光亮镍或镍合金涂层。此外，本发明主张对具有式(II)、(III)和(IV)的化学化合物的绝对化合物保护。
背景技术
光亮镍电镀浴用于汽车、电气、器具、硬件和其它工业中。光亮镍电镀最重要的功能是作为铬电镀的底涂层、帮助润饰者实现平滑光亮饰面和提供大量腐蚀保护。
对于需要高水平基体金属腐蚀保护的装饰电镀零件，半光亮镍沉积几乎总是与后续光亮镍和铬沉积结合使用。半光亮镍沉积通常介于沉积在零件上的总镍的约60％与70％之间，此提供最高水平的基体金属腐蚀保护以及最低总镍厚度和最佳外观。
最常见的镍电镀浴是称为瓦兹浴(Wattsbath)的硫酸盐浴。此外，为使镍电镀沉积实现光亮且有光泽的外观，通常将有机和无机试剂(光亮剂)添加到电解质中。所添加光亮剂的类型和其浓度决定镍沉积的外观，即闪亮、光亮、半光亮、光滑等。
传统上，使用香豆素从瓦兹镍浴获得高整平、延性、半光亮且不含硫的镍沉积。然而，现在可利用不含香豆素的溶液。半光亮镍饰面如名称所暗指是半有光泽的，但其特定来说是为便于抛光和磨光而研发。另一选择为，如果随后电镀光亮镍，则可消除磨光。光亮度和平滑度取决于操作条件。
半光亮镍饰面如此易于磨光和/或抛光的一个原因在于，沉积的结构为柱状，而光亮镍饰面的结构为片状(层状)。然而，沉积的结构可随各种添加剂、pH改变、电流密度或溶液搅动增加而改变，除非其影响沉积的性质(例如内部应力)，否则此不成问题。
电镀镍沉积的内部应力可压缩或拉伸。压缩应力在沉积膨胀处以缓解应力。相反，拉伸应力在沉积收缩处。高度压缩的沉积可产生气泡、翘曲或使沉积与衬底分离，同时具有高拉伸应力的沉积除破裂和疲劳强度降低外还可造成翘曲。
众所周知在镍电镀浴、尤其半光亮镍工艺中使用香豆素作为添加剂可产生具有极佳整平的延性、有光泽的沉积。浴中的高浓度香豆素在一侧上给出最佳整平结果，但所述高香豆素浓度还导致在另一侧上以高速率形成有害的分解或降解产物。这些降解产物令人不快，其中其可造成不易于通过后续光亮镍沉积光亮的不均匀暗灰色区域，其可降低从电镀浴中给定浓度的香豆素获得的整平，且其可减少镍沉积的有益物理性质。
还建议使用诸如甲醛和水合氯醛等各种添加剂来帮助克服香豆素降解产物的不需要的效应。然而，由于即使适当浓度的这些材料不仅增加镍电沉积的拉伸应力，且还显著降低香豆素的整平作用，所以使用所述添加剂具有某些限制。
即使几十年以来电镀供应商一直提出许多主张用于整平的浴调配物以及香豆素浴，但到现在为止，这些浴调配物皆不能满足所有必需标准。
如上文所解释，尽管香豆素的整平是优越的，但香豆素具有讨厌气味，其分解并形成有害的降解产物，且这些降解产物仅可通过批量碳处理电镀浴才能去除。这些处理昂贵且耗时且通常必须至少每月进行一次，且在一些情形下甚至每周进行一次。
DE19610361A1揭示用于在衬底上伽伐尼沉积半光亮镍涂层的工艺，其中通过包括环状N-烯丙基-或N-乙烯基-铵化合物、具体来说基于吡啶鎓盐的酸性水性伽伐尼浴作为光亮剂添加剂来处理所述衬底。
然而，已知现有技术表明皆不能实现具有良好反光性质而不产生高内部应力值的半光亮镍或镍合金涂层的具有良好沉积性质的所需复合物组合的方式。现有技术浴仅可成功地实现展现一些良好性质而其它性质保持较差或变得较差的半光亮镍或镍合金涂层，例如具有良好反光和高内部应力或差反光和低内部应力的组合。
鉴于现有技术，因此，本发明的目标是提供用于在衬底上沉积半光亮镍或镍合金涂层的改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其不应展现已知现有技术镍电镀浴的上述缺点。
具体来说，本发明的目标是提供改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其应能够在多个不同种类的衬底上沉积半光亮镍或镍合金涂层。
因此，业内需要沉积具有良好反光性质和良好整平的半光亮镍或镍合金涂层的方式。
本发明的另一目标是提供不含香豆素的半光亮镍或镍合金电镀浴，其接近或甚至等于香豆素浴的整平特征。
此外，目标是提供具有低内部应力、具体来说与良好反光性质组合的半光亮镍或镍合金涂层。
此外，本发明的目标尤其是提供仅具有最少破裂和孔隙的半光亮镍或镍合金涂层，以便在欲涂布衬底包括金属(例如钢)的情况下避免不需要的金属表面腐蚀。
本发明的另一目标是提供在浴寿命期间提供良好稳定性的半光亮镍或镍合金电镀浴。
此外，本发明的目标是提供改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其还应适用于沉积光亮镍或镍合金涂层。
此外，本发明的目标是提供改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其包括优选地利用尽可能廉价的化学品的尽可能简单的一般浴组成。
发明内容
这些目标以及未明确陈述但从本文以介绍的方式论述的背景立即可推论或可识别的其它目标是通过具有技术方案1的所有特征的伽伐尼浴来实现。在独立技术方案2到12中保护本发明伽伐尼浴的适当修改形式。此外，技术方案13包括用于在导电工件上沉积所述半光亮镍或镍合金涂层的方法，而技术方案14包括将所述伽伐尼半光亮镍或镍合金电镀浴用于通过实施所述方法沉积光亮镍或镍合金涂层的用途。技术方案15包括对具有式(II)、(III)和(IV)的化合物的绝对化学化合物保护。
因此，本发明提供用于沉积半光亮镍或镍合金涂层的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物
其中R1＝经SO3 -基团取代的C1-C18烃部分、经羧酸基团取代的C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分；
R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中
R3、R4、R5＝氢或C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；
R6＝C3-C8烃部分或其中至少一个碳原子经杂原子取代的C3-C8烃部分；且
n＝1-3。
因此，可以不可预见的方式提供用于在衬底上沉积半光亮镍或镍合金涂层的改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，所述电镀浴不展现已知现有技术镍电镀浴的上述缺点。
具体来说，本发明的改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴适于在多个不同种类的衬底上沉积半光亮镍或镍合金涂层。
本发明提供不含香豆素的半光亮镍或镍合金电镀浴，其至少接近香豆素浴的整平特征。
所实现的半光亮镍或镍合金涂层具有良好反光性质和良好整平。
此外，所得半光亮镍或镍合金涂层具有低内部应力，具体来说与良好反光性质组合。
此外，本发明提供在浴寿命期间提供良好稳定性的半光亮镍或镍合金电镀浴。
此外，所获得半光亮镍或镍合金涂层仅具有最少破裂和孔隙，其中如果欲涂布衬底包括金属(例如钢)，则可成功地避免金属表面的任何不需要的腐蚀。
此外，本发明的改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴包括利用最廉价单一化学品的极简单的一般浴组成。
表的简单描述在结合各表阅读以下描述后，将明了本发明的目标、特征和优点，其中：
表1展现根据本发明实施例的半光亮镍涂层的实验。
表2展现根据本发明外的比较实施例的半光亮镍涂层的实验。
表3展现将本发明实施例的半光亮添加剂用于光亮镍涂层的实验。
具体实施方式
如本文所使用，术语“伽伐尼镍或镍合金电镀浴”在用于沉积本发明的半光亮镍或镍合金涂层时是指伽伐尼镍浴，所述伽伐尼镍浴是基于所谓的“瓦兹电解浴”，其具有以下一般组成：
240-550g/l硫酸镍(NiSO4·7H2O或NiSO4·6H2O)，
30-150g/l氯化镍(NiCl2·6H2O)，和
30-55g/l硼酸(H3BO3)。
大量硫酸镍提供所需镍离子浓度，同时氯化镍会改良阳极腐蚀且增加导电率。使用硼酸作为弱缓冲液以维持pH值。
在本发明中，伽伐尼镍和镍合金电镀浴的氯化物含量介于10g/l到50g/l范围内，优选地介于15g/l到40g/l范围内，且更优选地介于20g/l到30g/l范围内。
氯化镍可部分地或完全地经氯化钠置换。
此外，电解质中的氯化物可部分地或完全地经等量溴化物置换。
此外，伽伐尼镍浴在本发明的某些实施例中可包括至少一种润湿剂，例如磺琥珀酸二己酯、磺琥珀酸二戊酯和/或2-乙基己基硫酸酯的钠盐，其中所用所述润湿剂的浓度介于5mg/l到500mg/l范围内，优选地介于10mg/l到350mg/l范围内，且更优选地介于20mg/l到250mg/l范围内。
阴极电流密度等于在1A/dm2到10A/dm2范围内、优选地在2A/dm2到7A/dm2范围内且更优选地在3A/dm2到5A/dm2范围内的值。
本发明的伽伐尼镍或镍合金电镀浴可沉积在基于金属和/或金属合金(具体来说钢、铜、黄铜和/或锌压铸件)的多个不同种类的衬底或“POP”衬底上。“POP”衬底就本发明的意义来说意味着塑料上的电镀。因此，POP包括优选地基于至少一种聚合化合物、更优选地基于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺、聚丙烯或ABS/PC(聚碳酸酯)的合成衬底。
本发明通式(I)中的表述n＝1-3、1或2或1定义通式(I)的环系统上的取代基数。因此，如果n＝3，则通式(I)的环系统包括三个取代基，所述取代基在此可遵循有机化学的一般已知取代规则相对于环系统的氮原子布置于邻位、间位和/或对位。最后，如果n＝2，则存在两个所述取代基；然而如果n＝1，则在存在的环系统上仅有一个所述取代基。
相比之下，用于获得冰铜镍或镍合金沉积的电解质不构成本发明的一部分。
在一个实施例中，电镀浴进一步包括碱金属苯甲酸盐、优选地苯甲酸钠，其浓度介于0.005g/l到5g/l、优选地0.02g/l到2g/l、更优选地0.05g/l到0.5g/l范围内。所述添加剂化合物有助于减小所沉积涂层的内部应力。
在一个实施例中，电镀浴进一步包括水杨酸，其浓度介于0.1g/l到10g/l、优选地0.3g/l到6g/l、更优选地0.5g/l到3.5g/l范围内。所述添加剂对所实现涂层的硬度、耐久性和光学性质产生积极影响。
在优选实施例中，电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，其中
R1＝经SO3 -基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分，经羧酸基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分；
R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中
R3、R4、R5＝氢或C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；
R6＝C4-C8烃部分或其中至少一个碳原子经杂原子取代的C3-C8烃部分；且
n＝1或2。
在另一优选实施例中，电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，其中
R1＝经SO3 -基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分，经羧酸基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分；
R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中
R3、R4、R5＝氢或C1-C8、优选地C1-C4烃部分，或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C8、优选地C1-C4烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；
R6＝C4或C5烃部分或其中至少一个碳原子经硫或氧原子取代的C4-C5烃部分；且
n＝1。
在更优选实施例中，电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，其中
R1＝正乙基-SO3 -、正丙基-SO3 -、正丁基-SO3 -、苄基、CH2-COOH或其盐部分，优选地钠盐CH2-COONa部分；
R2＝NH2、N(乙基)2、O(乙基)、OH部分或环状NR6部分，其中
R6＝C4或C5烃部分或其中至少一个碳原子经硫或氧原子取代的C4-C5烃部分；且
n＝1。
在一个实施例中，电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，其中R1不为氢。
在一个实施例中，工作温度介于40℃到70℃,优选地45℃到65℃、更优选地50℃到60℃范围内。
在一个实施例中，电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，其浓度介于0.005g/l到10g/l、优选地0.008g/l到5g/l、更优选地0.01g/l到1g/l范围内。
在一个实施例中，至少一个部分C(O)R2在芳香族环的邻位、间位和/或对位。
在一个实施例中，电镀浴进一步包括水合氯醛，其浓度介于0.005g/l到5g/l、优选地0.02g/l到2g/l、更优选地0.05g/l到0.5g/l范围内。所述添加剂有助于建立电位且进一步用于改进所沉积涂层的反光性质和均镀能力。
在一个实施例中，电镀浴进一步包括至少一种选自光亮剂、整平剂、内部应力减小剂和润湿剂的化合物，具体来说其浓度介于0.005g/l到5g/l、优选地0.02g/l到2g/l、更优选地0.05g/l到0.5g/l范围内。
在一个实施例中，电镀浴的pH值介于2到6、优选地3到5、更优选地3.5到4.6范围内。
在一个实施例中，电镀浴另外包括至少一种光亮镍添加剂、优选地PPS和/或PPS-OH，其如果在没有至少一种具有通式(I)的化合物的情形下使用则不适于沉积半光亮镍沉积。至少一种额外光亮镍添加剂(例如PPS和/或PPS-OH)与至少一种具有通式(I)的化合物之间的浓度比小于10:1，优选地小于5:1，且更优选地小于3:1；其中至少一种具有通式(I)的化合物和至少一种额外光亮镍添加剂中的每一者的浓度介于0.005g/l到10g/l、优选地0.008g/l到5g/l、且更优选地0.01g/l到1g/l范围内。
此提供巨大优点，从而能够使用廉价的已知光亮镍添加剂(例如PPS和/或PPS-OH)取代大量昂贵的具有式(I)的化合物，而不会存在PPS和PPS-OH的已知缺点。
此外，本发明的目标还可通过在导电工件上沉积半光亮镍或镍合金涂层的方法来解决，所述方法包括以下方法步骤：
i)使工件与本发明的半光亮镍或镍合金电镀浴接触；
ii)使至少一个阳极与半光亮镍或镍合金电镀浴接触；
iii)在工件和至少一个阳极两端施加电压；和
iv)在工件上电沉积半光亮镍或镍合金涂层。
此外，本发明的目标还可通过利用用于通过实施所述方法沉积光亮镍或镍合金涂层的所述伽伐尼半光亮镍或镍合金电镀浴来解决，其中另外将初级光亮剂添加到半光亮镍或镍合金电镀浴中。
所述初级光亮剂可包括不饱和(在大多数情形下)芳香族磺酸、磺酰胺、磺酰亚胺、N-磺酰基甲酰胺、亚磺酸盐、二芳基砜或其盐(具体来说钠盐或钾盐)。
最熟悉的化合物是(例如)间苯二磺酸、苯甲酸磺酰亚胺(糖精)、1,3,6-萘三磺酸三钠、苯单磺酸钠、二苯磺酰胺、苯单亚磺酸钠、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、烯丙基磺酸的钠盐、对甲苯磺酸、对甲苯磺酰胺、炔丙基磺酸钠、苯甲酸磺酰亚胺、1,3,6-萘三磺酸和苯甲酰基苯磺酰胺。
此外，所述初级光亮剂可包括炔丙基醇和/或其衍生物。
可采用初级光亮剂，并将其以介于0.001g/l到8g/l、优选地0.01g/l到2g/l、更优选地0.02g/l到1g/l范围内的浓度添加到电解质浴中。还可同时使用若干初级光亮剂。
在本发明背景下已惊奇地发现，可合成到现在为止绝对未知的新颖发明性化学化合物。
此外，本发明主张对具有下式(II)、(III)和(IV)的化学化合物的绝对化合物保护：
为实现这些绝对新颖化学化合物的足够揭示内容，将在下文中给出其合成程序：
丙-1-磺酸3-(3-(二乙基氨甲酰基)吡啶鎓-1-基)酯(II)
将10g(0.0555mol)烟碱酸二乙基酰胺(99％)溶解于50ml乙醇中。随后添加6.78g(0.0555mol)1,3-丙烷磺内酯。然后，在78℃下在回流下将反应混合物煮48小时。
完成反应后，冷却反应混合物，然后在室温下添加100ml二乙醚。在4℃下过滤所得白色固体，用额外100ml二乙醚洗涤，且最后进行真空干燥。
获得9.00g白色固体(理论值的54％)。
丙烷-1-磺酸3-(3-(吡咯烷-1-羰基)吡啶鎓-1-基)酯(III)
将10g(0.056747mol)3-(吡咯烷-1-羰基)吡啶溶解于50ml乙醇中。随后，添加6.93g(0.056747mol)1,3-丙烷磺内酯。然后，在78℃下在回流下将反应混合物煮48小时。
完成反应后，冷却反应混合物，然后在室温下添加100ml二乙醚。在4℃下过滤所得白色固体，用额外100ml二乙醚洗涤，且最后进行真空干燥。
获得8.635g白色固体(理论值的51％)。
丙烷-1-磺酸3-(3-(吗啉-4-羰基)吡啶鎓-1-基)酯(IV)
将10g(0.05206mol)3-(吗啉-1-羰基)吡啶溶解于50ml乙醇中。随后，添加6.36g(0.05206mol)1,3-丙烷磺内酯。然后，在78℃下在回流下将反应混合物煮48小时。
完成反应后，冷却反应混合物，然后在室温下添加100ml二乙醚。在4℃下过滤所得白色固体，用额外100ml二乙醚洗涤，且最后进行真空干燥。
获得8.10g白色固体(理论值的49.5％)。
因此，本发明解决提供用于在多个不同种类的衬底上沉积半光亮镍或镍合金涂层的改进的伽伐尼镍或镍合金电镀浴的问题。本发明电解浴提供实现具有良好且独特的所需性质(例如反光、整平、延性等)组合的半光亮镍或镍合金涂层的方式，而已知现有技术电镀浴仅可提供这些性质中的一些，其中存在至少一个呈不需要的不良性质形式的严重缺点。本发明浴(例如)在钢上提供具有良好整平、低硬度和高延性的所需性质组合；并在POP上提供良好反光和同时低内部应力值的组合。
提供以下非限制性实例来阐释本发明的实施例并帮助理解本发明，但其并不打算限制本发明的范围，所述范围是由其随附权利要求来界定。
一般来说，必须提到的是，所有实验(包括本发明实验以及本发明外的比较实施例)皆是使用具有以下组成的所谓的“瓦兹电解浴”来实施：
此外，将本发明的至少一种具有通式(I)的化合物添加到上文所引用的基础瓦兹电解浴中。
在赫耳电池(Hullcell)中进行镍沉积，其中在55℃+/-3℃的温度下将2.5安培(Ampere)施加10分钟。此外，在镍沉积期间引入3升/min压力空气。
衬底在其用于镍沉积之前以下列方式进行预处理：
i)通过热浸泡清洁剂脱脂
ii)电解脱脂
iii)冲洗，
iv)利用10vol％硫酸进行酸浸渍
刮擦由铜和黄铜制得的试样衬底用于整平的主观光学判断。还以光学方式判断衬底上所得镍沉积的反光。
显示于表1、2和3中的整平、反光和内部应力的所有结果皆经定性排列具有以下同义词：
在内部应力极佳的情形下，意味着应力极低或(在理想情形下)无内部应力。
如果未进行不同陈述，则表1、2和3中针对具有式(I)的化合物以及针对不同的其它浴组份给出的所有浓度皆以mg/l列示。基础电解浴组份(瓦兹浴)列示于上文中，且即使其当然包括在内也不应在各表中重复。GolpanolBMP(2-丁炔-1,4-二醇丙氧基化物)是市售光亮剂。
表1、2和3中给出的实验是以结果顺序进行编号，其中圆括号中的第二编号是申请者的内部实验编号。
在“添加剂”行中的表述n＝1(间)(例如)意指环系统上存在一个取代基C(O)R2，所述取代基相对于环系统的氮原子位于间位。
现参照各表，表1显示根据本发明实施例的半光亮镍涂层实施的实验。
表1：用于半光亮镍涂层的实验
表2展现根据本发明外的比较实施例的半光亮镍涂层的实验，其中已选择半光亮镍涂层的已知实例，例如PPS和PPS-OH(实验19和20)。
比较实验通常由于内部应力和整平而展现良好结果，但同时反光值较差。此矛盾对于如前文所描述的半光亮镍涂层工业中的已知现有技术系统较为典型。
表2：用于半光亮镍涂层的比较实验
应通过直接比较实验2、14和19来概述本发明的优选实施例的特别令人惊讶的效应，其中在实验19中，未添加发明性添加剂，而在实验2和14中，添加相同的发明性添加剂，一者不含额外PPS(实验2)且一者与额外PPS组合(实验14)。但所实现镍涂层具有相似品质，如可易于在上文看出，即使单独PPS(实验19)不适于实现良好的半光亮镍涂层。此强调具有通式(I)的本发明添加剂的能力在于，所述添加剂不仅能够产生良好的半光亮镍涂层，且其还可经混合和/或至少部分地经已知廉价光亮镍添加剂(例如PPS和/或PPS-OH)取代，而不损失其闪亮涂层品质。此使得可能的商业应用甚至更具前途。通过比较实验15与18可显示相同的发明性效应，其中使用水杨酸作为光亮镍浴的已知添加剂。
表3展现使用本发明的发明性半光亮添加剂来产生光亮镍涂层的实验。
表3：将本发明半光亮添加剂用于光亮镍涂层的实验
因此，本发明添加剂还可成功地用于产生光亮镍涂层，此可通过添加初级光亮剂和/或通过将其它典型现有技术浴组份用于光亮镍涂层来实现。实验18、19和20的光亮涂层展现的反光介于0(HCD)到9.5cm(LCD)范围内。
尽管本发明的原则已结合某些具体实施例得到解释，且其是出于阐释目的而提供，但应理解，所属领域技术人员在阅读本说明书后将明了其各种修改形式。因此，应理解，本文所揭示的本发明打算将所述修改形式涵盖于随附权利要求的范围内。本发明的范围仅受随附权利要求的范围限制。

Claims (33)

1.一种用于沉积半光亮镍或镍合金涂层的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有通式(I)的化合物，
其中R1＝经SO3 -基团取代的C1-C18烃部分、经羧酸基团取代的C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分；
R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中
R3、R4、R5＝氢或C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；
R6＝C3-C8烃部分或其中至少一个碳原子经杂原子取代的C3-C8烃部分；且
n＝1到3。
2.根据权利要求1所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括碱金属苯甲酸盐或苯甲酸铵，其浓度介于0.005g/l到5g/l范围内。
3.根据权利要求1所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括碱金属苯甲酸盐或苯甲酸铵，其浓度介于0.02g/l到2g/l范围内。
4.根据权利要求1所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括碱金属苯甲酸盐或苯甲酸铵，其浓度介于0.05g/l到0.5g/l范围内。
5.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述碱金属苯甲酸盐是苯甲酸钠。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有所述通式(I)的化合物，其中
R1＝经SO3 -基团取代的C1-C8烃部分，经羧酸基团取代的C1-C8烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C8烃部分；
R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中
R3、R4、R5＝氢或C1-C18烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C18烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；
R6＝C4-C8烃部分或其中至少一个碳原子经杂原子取代的C3-C8烃部分；且
n＝1或2。
7.根据权利要求6所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于R1＝经SO3 -基团取代的C1–C4烃部分，经羧酸基团取代的C1–C4烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1–C4烃部分。
8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有所述通式(I)的化合物，其中
R1＝经SO3 -基团取代的C1-C8烃部分，经羧酸基团取代的C1-C8烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C8烃部分；
R2＝NR3R4部分、OR5部分或环状NR6部分，其中
R3、R4、R5＝氢或C1-C8烃部分，或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1-C8烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同；
R6＝C4或C5烃部分或其中至少一个碳原子经硫或氧原子取代的C4-C5烃部分；且
n＝1。
9.根据权利要求8所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于R1＝经SO3 -基团取代的C1–C4烃部分，经羧酸基团取代的C1–C4烃部分或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1–C4烃部分。
10.根据权利要求8所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于R3、R4、R5＝氢或C1–C4烃部分，或经至少一个芳香族和/或杂芳香族基团取代的C1–C4烃部分，其中R3、R4和R5相同或不同。
11.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有所述通式(I)的化合物，其中
R1＝正乙基-SO3 -、正丙基-SO3 -、正丁基-SO3 -、苄基、CH2-COOH或其盐部分；
R2＝NH2、N(乙基)2、O(乙基)、OH部分或环状NR6部分，其中
R6＝C4或C5烃部分或其中至少一个碳原子经硫或氧原子取代的C4-C5烃部分；且
n＝1。
12.根据权利要求11所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于R1＝CH2-COONa部分。
13.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括至少一种具有所述通式(I)的化合物，其中R1不为氢。
14.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于工作温度介于40℃到70℃范围内；和/或所述电镀浴的pH值介于2到6范围内。
15.根据权利要求14所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述工作温度介于45℃到65℃范围内。
16.根据权利要求14所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述工作温度介于50℃到60℃范围内。
17.根据权利要求14所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴的所述pH值介于3到5范围内。
18.根据权利要求14所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴的所述pH值介于3.5到4.5范围内。
19.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括所述至少一种具有所述通式(I)的化合物，其浓度介于0.005g/l到10g/l范围内。
20.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括所述至少一种具有所述通式(I)的化合物，其浓度介于0.008g/l到5g/l范围内。
21.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴包括所述至少一种具有所述通式(I)的化合物，其浓度介于0.01g/l到1g/l范围内。
22.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于至少一个部分C(O)R2在芳香族环的邻位、间位和/或对位。
23.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括水合氯醛，其浓度介于0.005g/l到5g/l范围内。
24.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括水合氯醛，其浓度介于0.02g/l到2g/l范围内。
25.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括水合氯醛，其浓度介于0.05g/l到0.5g/l范围内。
26.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括至少一种选自光亮剂、整平剂、内部应力减小剂和润湿剂的化合物，具体来说其浓度介于0.001g/l到8g/l范围内。
27.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括至少一种选自光亮剂、整平剂、内部应力减小剂和润湿剂的化合物，其浓度介于0.01g/l到2g/l范围内。
28.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴进一步包括至少一种选自光亮剂、整平剂、内部应力减小剂和润湿剂的化合物，其浓度介于0.02g/l到1g/l范围内。
29.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述电镀浴另外包括至少一种光亮镍添加剂，其如果在没有至少一种具有所述通式(I)的化合物的情形下使用，则不适于沉积半光亮镍沉积。
30.根据权利要求29所述的伽伐尼镍或镍合金电镀浴，其特征在于所述至少一种光亮镍添加剂是PPS和/或PPS-OH。
31.一种用于在导电工件上沉积半光亮镍或镍合金涂层的方法，其包括以下方法步骤：
i)使所述工件与根据权利要求1到30中任一权利要求所述的半光亮镍或镍合金电镀浴接触；
ii)使至少一个阳极与所述半光亮镍或镍合金电镀浴接触；
iii)在所述工件和所述至少一个阳极两端施加电压；和
iv)在所述工件上电沉积半光亮镍或镍合金涂层。
32.一种根据权利要求1到30中任一权利要求所述的伽伐尼半光亮镍或镍合金电镀浴的用途，其用于通过实施根据权利要求31所述的方法来沉积光亮镍或镍合金涂层，其中另外将初级光亮剂添加到所述半光亮镍或镍合金电镀浴中。
33.一种化学化合物，其具有下式(II)、(III)和(IV)：
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