DE1224112B

DE1224112B - Saures galvanisches Nickelbad

Info

Publication number: DE1224112B
Application number: DED40436A
Authority: DE
Inventors: Dr Wennemar Strauss; Dr Alfred Kirstahler
Original assignee: DEHYDAG GmbH; Dehydag Deutsche Hydrierwerke GmbH
Current assignee: DEHYDAG GmbH; Dehydag Deutsche Hydrierwerke GmbH
Priority date: 1962-12-04
Filing date: 1962-12-04
Publication date: 1966-09-01
Also published as: GB1056284A; US3282811A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C23b

Deutsche Kl.: 48 a-5/08

Nummer: 1224112

Aktenzeichen: D 40436 VI b/48 a

Anmeldetag: 4. Dezember 1962

Auslegetag: 1. September 1966

Es wurde gefunden, daß organische Verbindungen _t mit wenigstens einer cyclischen quartären Ammoniumgruppe und wenigstens einem durch ein Sulfonsäurederivat substituierten aromatischen Ringsystem im Molekül, bei denen das durch eine Sulfonamide Disulfimid- oder Sulfocarbonamidgruppe substituierte aromatische Ringsystem direkt oder mittels eines dieser Substituenten über einen kurzkettigen aliphatischen Rest an das quartäre Stickstoffatom des heterocyclischen Ringes gebunden ist, in sauren galvanischen Nickelbädern hervorragende glanzgebende und einebnende Eigenschaften entfalten. Es ist bereits bekannt, Diaryldisulfimide bzw. durch Halogen substituierte Diaryldisulfimide als Glanzmittel in galvanischen Nickelbädern einzusetzen. Des weiteren sind bereits Sulfocarbonimide als Glanzmittel in galvanischen Nickelbädern verwendet worden. Endlich hat man auch die inneren Salze von Pyridinalkansulfonsäuren als Einebnungsmittel in sauren galvanischen Nickelbädern gebraucht. Allen diesen Produkten haftet jedoch der Nachteil an, daß damit Spitzeneffekte nur in Kombination mit anderen Zusatzmitteln, wie Glanz-, Einebnungs-, Porenverhütungs- und Netzmitteln, zu erzielen sind.

Weiterhin hat man bereits ein Chinolinderivat, welches eine quartäre Ammoniumgruppe und eine Sulfonamidgruppe am gleichen heterocyclischen Ringsystem aufweist, als Zusatz für galvanische Nickelbäder beschrieben. Auch diese Verbindung wirkt lediglich als Grundglänzer und muß zur Erzielung von guten Glanz- und Einebnungseffekten mit anderen Zusatzmitteln kombiniert werden. Demgegenüber entfalten die erfindungsgemäßen Produkte auf Grund ihres andersartigen Aufbaues eine Doppelwirkung mit überdurchschnittlicher Leistung auf jedem Wirkungsgebiet, sie ergeben Hochglanz und gleichzeitig gute Einebnung.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel bedarf es lediglich noch eines Zusatzes an Netzmitteln, um zu Hochleistungsbädern zu gelangen, die auch unter schwierigsten Bedingungen allen Ansprüchen gerecht werden. Gegenüber bekannten Nickelbädern besitzen die erfindungsgemäßen Bäder folgende Vorteile:

Da sie außer Netzmitteln, die keine schwierige analytische überwachung erfordern, keiner weiteren Zusätze bedürfen, ist die Steuerung der Bäder einfach, weil nur eine Badkomponente kontrolliert zu werden braucht. Die analytische Kontrolle der erfindungsgemäßen Wirksubstanzen gestaltet sich besonders leicht, weil sie eine starke Ultraviolettabsorption Saures galvanisches Nickelbad

Anmelder:

Dehydag Deutsche Hydrierwerke G. m. b. H.,

Düsseldorf, Henkelstr. 67

Als Erfinder benannt:

Dr. Wennemar Strauss, Düsseldorf-Holthausen; Dr. Alfred Kirstahler, Düsseldorf

aufweisen. Die Substanzen brauchen zu ihrer Erfassung im Ultraviolett nicht erst durch Fällung, Ausschütteln mit organischen Lösungsmitteln oder ähnliche Manipulationen isoliert zu werden, sondern es genügt, 1 cm³ der Badflüssigkeit mit Wasser auf 100 cm³ zu verdünnen und hiervon die Extinktion zu messen.

Die Bäder sind wesentlich wirtschaftlicher als die bisherigen Badkombinationen, da die elektrochemische Zersetzung der erfindungsgemäß verwendeten Mittel weitaus geringer ist als die bekannter Produkte. Als weiterer Vorteil ergibt sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel die leichte Regenerierbarkeit des Bades mittels Aktivkohle.

Die erfindungsgemäß verwendeten Produkte geben nicht nur ausgezeichnete Glanz- und Einebnungseffekte, sondern zeichnen sich weiterhin durch eine außerordentlich gute Glanz- und Einebnungstiefenstreuung aus, die sich bis in Gebiete kleinster Stromdichten erstreckt bei einer für alle praktischen Bedürfnisse ausreichenden Temperaturtoleranz.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Produkte sind charakterisiert durch wenigstens eine cyclische quartäre Ammoniumgruppe, die sich beispielsweise von heterocyclischen tertiären Basen, wie Pyridin, Chinolin, Isochinolin, Pyrimidin, Pyrazin, Thiazol, ableiten kann und durch wenigstens eine an ein

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aromatisches Ringsystem gebundene Sulfonamid-, Disulfimid- oder Sulfocarbonimidgruppe, wobei das aromatische Ringsystem direkt oder mittels einer dieser Gruppen über einen kurzkettigen aliphatischen Rest an das quartäre Stickstoffatom des heterocyclischen Ringes gebunden ist.

Man gelangt zu diesen Produkten in bekannter Weise, indem man derartige tertiäre Basen mit solchen Sulfonamid-, Disulfimid- bzw. Sulfocarbonimidverbindungen umsetzt, die ein externes austauschbares Halogenatom enthalten, das sie zur Quaternierungsreaktion befähigt.

Dementsprechend erhält man beispielsweise eine erfindungsgemäß wirksame Verbindung der Formel

N-CH₂-

■ SO₂NH₂ Cl- (1)

indem man l-Chlormethyl-benzol-4-sulfamid mit einer äquimolekularen Menge Pyridin in wäßrigem Medium oder in überschüssigem Pyridin bei 80 bis 90⁰C umsetzt.

In analoger Weise gelangt man zu der erfindungsgemäß verwendbaren Verbindung

N-CH₂

y ν SO₂-N- SO₂

CH₃

indem man 1-Chlormethyl-benzol-4-sulfochlorid, oder in überschüssigem Pyridin bei 80 bis 9O⁰C welches durch Chlorieren von p-Toluolsulfochlorid zur Reaktion bringt.

erhältlich ist, im wäßrigen Medium mit p-Toluol- 20 Als weitere erfindungsgemäß wirksame Verbinsulfamid - Natrium zu 4 - Chlormethyl - 4'- methyldiphenyl-disulfimid-Natrium kondensiert und das gebildete Disulfimid-Natriumsalz mit einer äquimolekularen Menge Pyridin in wäßrigem Medium

düngen, welche die charakteristischen Gruppierungen besitzen und in analoger Weise erhalten werden können, sind anzuführen:

- SO₂ — NH — CH₂CH₂ — N +
Cl-

SO₂-N-SO₂-^ V-CH₈-N*

SO₂-N-CO-CH₂-N'^

CH₃

Die erfindungsgemäßen Mittel werden den galvanischen Nickelbädern in Mengen von 50 mg bis 5 g pro Liter, vorzugsweise in Mengen von 100 bis 500 mg pro Liter Badflüssigkeit zugesetzt. Die Produkte können in den galvanischen Bädern auch als schwerlösliche, allmählich in Lösung gehende

Bodenkörper eingesetzt bzw. in Lösefiltern eingebaut werden. Dabei entstehen selbstregulierende Bäder, die nur noch geringer Wartung bedürfen. Besonders vorteilhaft macht sich hierbei die hohe Beständigkeit der Verbindungen im Galvanisierungsbetrieb bemerkbar.

Beispiel 1

Setzt man einem Nickelbad vom Watts-Typ pro Liter Badflüssigkeit 50 bis 150 mg der Verbindung der Formel (2) und 0,1 g Natriumdodecylsulfat als Netzmittel zu, so erhält man im Stromdichtebereich von 0,1 bis 8 A/dm² bei 55 ⁰C duktile, haftfeste, hochglänzende und gut eingeebnete Nickelüberzüge.

Beispiel 2

Versetzt man ein Nickelbad vom Watts-Typ pro Liter Badflüssigkeit mit 0,4 g des Produktes der Formel (7) und 0,1 g Natriumdodecylsulfat als Netzmittel, so werden im Stromdichtebereich von 0,1 bis 7 A/dm² bei 53 ⁰C duktile und haftfeste Nickelüberzüge von hohem Glanz und guter Einebnung erhalten.

Beispiel 3

Zu einem Nickelbad vom Watts-Typ werden pro Liter Badflüssigkeit 0,2 bis 0,4 g der erfindungsgemäßen Formel (9) und 0,1 g Natriumdodecylsulfat als Netzmittel gegeben. Die im Stromdichtebereich von 0,1 bis 8 A/dm² bei 55 ⁰C erhaltenen Nickelüberzüge sind haftfest, duktil und zeigen ausgezeichneten Hochglanz und starke Einebnung.

B e i s ρ i el 4

Ein galvanisches Nickelbad vom Watts-Typ, welches pro Liter Badflüssigkeit 0,1 g Natriumdodecylsulfat als Netzmittel enthält, wird mit dem Produkt der Formel (4) als Bodenkörper betrieben. Das Bad ergibt im Stromdichtebereich von 0,1 bis 7 A/dm² bei 55 ⁰C Nickelüberzüge von hohem Glanz und guter Einebnung.

Beispiel 5

In ein Nickelbad vom Watts-Typ, welches pro Liter Badflüssigkeit 0,1 g Natriumdodecylsulfat als Netzmittel enthält, gibt man in einem Lösefilter die Verbindung der Formel (6) als Bodenkörper. Das Bad liefert bei 55 ⁰C im Stromdichtebereich von 0,1 bis 4 A/dm² duktile, haftfeste und gut glänzende Nickelüberzüge mit einer mittleren Einebnung.

Beispiel 6

Ein Nickelbad vom Watts-Typ, welches pro Liter Badflüssigkeit 0,1 g Natriumdodecylsulfat als Netzmittel enthält, wird mit einem Produkt der Formel (5) als Bodenkörper betrieben. Das selbstregulierende Bad liefert bei 60°C im Stromdichtebereich von 0,1 bis 3 A/dm² duktile, festhaftende, hochglänzende und gut eingeebnete Nickelüberzüge. Auf Grund der guten Glanztiefenstreuung eignet sich das Bad besonders für die Massengalvanisierung, z. B. im Trommel- oder Glockenverfahren.

Claims

Patentansprüche:

1. Saures galvanisches Nickelbad üblicher Zusammensetzung mit einem Gehalt an Verbindungen, die im Molekül wenigstens eine cyclische quartäre Ammoniumgruppe und wenigstens ein an einem aromatischen Ringsystem befindliches Sulfonsäurederivat besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß es solche Verbindungen enthält, bei denen das durch eine Sulfonamid-, Disulfimid- oder Sulfocarbonimidgruppe substituierte aromatische Ringsystem direkt oder mittels eines dieser Substituenten über einen kurzkettigen aliphatischen Rest an das quartäre Stickstoffatom des heterocyclischen Ringes gebunden ist.

2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Verbindungen enthält, bei denen die cyclische quartäre Ammoniumgruppe eine Pyridiniumgruppe ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 998 186.