Galvanisches Bad zum Abscheiden von Rhodiumüberzügen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein galvanisches Bad zum Abscheiden schleierfrei glänzender Rhodiumüberzüge, das aus Rhodiumsulfat oder -phosphat, Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure besteht.

[0002] Für dekorative Rhodinierungen, besonders für die Beschichtung von Weißgold, werden Rhodiumüberzüge . benötigt, die einen schleierfreien Hochglanz und einen besonders hellen, der Weißgoldfarbe ähnlichen Grauton aufweisen. Die Schichtdicken dieser Überzüge liegen zwischen 0,1 und 2 µm.

[0003] Zur Abscheidung galvanischer Rhodiumschichten werden hauptsächlich Bäder verwendet, die Rhodiumphosphat oder -sulfat und Schwefel- oder Phosphorsäure enthalten. Werden Schichten von mehr als 0,1 µm Dicke abgeschieden, so gelingt es aus diesen Bädern ohne weitere Zusätze nicht, die geforderten schleierfrei glänzenden Überzüge abzuscheiden. Auch der hellgraue Farbton der Schichten ist mit den bekannten Bädern nur schwer reproduzierbar zu erhalten, selbst wenn bei der Herstellung der Rhodiumpräparate die erforderlichen Bedingungen genau eingehalten werden..

[0004] Überzüge aus diesen Bädern weisen außerdem starke innere Spannungen auf, so daß bereits bei sehr dünnen Schichten zahlreiche Risse in der Schicht auftreten. Die korrosionsschützende Wirkung der Rhodiumschicht wird dadurch stark vermindert.

[0005] Es sind bereits Rhodiumbäder mit verschiedenen Zusätzen bekannt, die die genannten nachteiligen Eigenschaften der abgeschiedenen Rhodiumschichten verbessern sollen. Metallische Zusätze wie Thallium (CH - PS 553 255) oder Kupfer (FR - PS 15 77 503) haben den Nachteil, daß sie stark giftig sind oder nicht den gewünschten hellen Farbton ergeben.

[0006] Bei der Verwendung von _Alkalimetallchloriden, wie MgCl₂ oder AlCl₃ (DE-AS 23 29 578), kann an der Anode etwas Chlor entstehen, wodurch die Anwendung wesentlich erschwert wird. Außerdem ist es durch den ständigen Chloridaustrac schwer, konstante Abscheidungsbedingungen zu erzielen.

[0007] Die Verwendung organischer Verbindungen in Rhodiumbädern führt in der Regel zu Schichten, die zwar glänzend sein können, aber nicht mehr die helle Farbe aufweisen.

[0008] -So ist ein Rhodiumbad bekannt (DE-PS 627 264), das Benzoesäure, Phenollösung und Gelatine enthalten kann. Weiterhin sind mehrbasische organische Säuren (DE-AS 22 42 503) und Glutarsäure (DE-OS 22 42 503) als Zusätze bekannt. Die aus diesen Bädern hergestellten Rhodiumschichten zeigen jedoch nicht die gewünschte Weißgoldfarbe.

[0009] Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein galvanisches Bad zum Abscheiden schleierfrei glän- .zender Rhodiumüberzüge zu finden, das aus Rhodiumsulfat oder -phosphat, Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure besteht und einen dem Weißgold ähnlichen Farbton und spannungsarme Schichten liefert.

[0010] Diese Aufgabe wird erfinduncscemäß dadurch gelöst, daß das Rhodiumbad zusätzlich eine Sulfonsäure enthält. Vorzugsweise enthalten diese Bäder eine aromatische Sulfonsäure.

[0011] Obwohl organische Verbindungen in der Regel als Zusatz zu Rhodiumbädern die helle Farbe der Überzüge beeinträchtigen; hat sich überraschend gezeigt, daß Sulfonsäuren, insbesondere aromatische Sulfonsäuren, vorzugsweise Phenolsulfonsäure, Pyridin-3-Sulfonsäure oder Naphtalin-tri-Sulfonsäure, in schwefel- und phosphorsauren Bädern äußerst stabil sind und zu sehr hellen und glänzenden Schichten führen, die spannungsarm sind, so daß auch noch Schichten über 1 µm Dicke abgeschieden werden können. Auch Alkylsulfonsäuren mit 1 bis 7 C-atomen, wie Äthansulfonsäure, Butansulfonsäure und 2-Hydroxyäthansulfonsäure oder Vinylsulfonsäure, können hierfür verwendet werden.

[0012] Durch Zusatz einer kleinen Menge einer Phosphonsäure, z. B. von 1 Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure und/oder eines stabilen Netzmittels, z. B. eines Fluortensids, wird ein Festhaften des an der Kathode entstehenden Wasserstoffes verhindert, wodurch die Gleichmäßigkeit von Farbe und Glanz auf der gesamten zu rhodinierenden Oberfläche noch verbessert wird.

[0013] Die erfindungsgemäßen Bäder enthalten vorteilhafterweise 1 - 10 g/1 Rhodium als Sulfat und/oder Phosphat, 20 - 200 g/1 Schwefel-, Phosphorsäure oder Gemische beider Säuren und 0,1 - 5 g/1 einer aromatischen Sulfonsäure. Die Bäder können bei Stromdichten von 0,5 - 5/A/dm² und Temperaturen bis 60 °C betrieben werden.

[0014] Die Erfindung soll anhand folgender Beispiele näher erläutert werden:

Beispiel 1

[0015] Aus einem Rhodiumbad, das 2 g/l Rhodium als Rhodiumsulfat und 40 g/1 Schwefelsäure enthält, wird bei 40 ⁰ C und einer Stromdichte von 1 A/dm² eine 0,5 µm dicke Rhodiumschicht abgeschieden. Die Schicht ist milchig-matt.

[0016] Nach Zusatz von 0_:5 g/1 einer 65 %igen Phenolsulfonsäurelösung wird die Abscheicung unter den gleichen Bedingungen wiederholt. Es wird eine schleierfrei glänzende Rhodiumschicht mit sehr hellgrauer Farbe erhalten, die praktisch keine Risse aufweist.

Beispiel 2

[0017] Aus einem Rhodiumbad, das 5 ^g/l Rhodium als Rhodiumphosphat, 10 g/1 Phosphorsäure und 60 g/1 Schwefelsäure enthält, wird bei Raumtemperatur und einer Stromdichte von 1 A/dm² eine 0,2 µm dicke Rhodiumschicht abgeschieden.

[0018] Die Schicht ist glänzend und weist einen Lichtreflexionsgrad von 0,716 auf.

[0019] Nach Zusatz von 1 g/1 Pyridin-3-Sulfonsäure wird die Abscheidung wiederholt. Der Lichtreflexionsgrad hat sich auf 0,770 erhöht.

Ansprüche

1. Galvanisches Bad zum Abscheiden schleierfrei glänzender Rhodiumüberzüge, das aus Rhodiumsulfat oder -phosphat, Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad zusätzlich eine Sulfonsäure enthält.

2. Galvanisches Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad eine aromatische _Sul- fonsäure enthält.

3. Galvanisches Rhodiumbad nach Ansprüch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad 1 - 10 g/1 Rhodium als Rhodiumsulfat und/oder Rhodiumphosphat, 20 - 200 g/1 Schwefel- und/oder Phosphorsäure und 0,1 - 5 g/l einer aromatischen Sulfonsäure enthält.

4. Galvanisches Rhodiumbad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad 0,1 bis 5 g/1 Phenolsulfonsäure, Pyridinsulfonsäure und/oder Naphtalinsulfonsäure enthält.

5. Galvanisches Rhociumbad nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad zusätzlich 0,01 bis 2 g/l eines Netzmittels enthält.

6. Galvanisches Rhodiumbad nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad zusätzlich 0,5 bis 10 g/1 einer Phosphonsäure enthält.