Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindungen als galvanotechnische Hilfsstoffe

Abstract

 Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindun­gen der allgemeinen Formel I

R₃-H-CH₂-SO₃⁻      (I)
und deren Alkali- oder Ammoniumsalze, wobei A

1.) ein Pyridinium-Rest

ist, dessen Substituenten R₁ und R₂ Wasserstoff oder einen C₁-C₃-Niederalkylrest bedeuten, oder R₁ und R₂ zusammen mit dem Pyridiniumrest einen kondensierten 6-gliedrigen aromatischen Ring bil­den, oder

2.) A ein Mercaptorest -S-R₄ ist, in dem R₄ Wasser­stoff oder die Gruppe

ist, R₃ einen C₁-C₄-Niederalkylrest darstellt,

als galvanotechnische Hilfsstoffe,.insbesondere Glanz­bildner und Einebner.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung von 2-substituier­ten Ethansulfonverbindungen der allgemeinen Formel I

R₃-

H-CH₂-SO₃⁻      (I)
und deren Alkali- oder Ammoniumsalze, wobei A

1.) ein Pyridinium-Rest

ist, dessen Substituenten R₁ und R₂ Wasserstoff oder einen C₁-C₃-Niederalkylrest bedeuten, oder R₁ und R₂ zusammen mit dem Pyridiniumrest einen kondensierten 6-gliedrigen aromatischen Ring bilden oder

2.) A ein Mercaptorest -S-R₄ ist, in dem R₄ Wasserstoff oder die Gruppe

ist, R₃ einen C₁-C₄-­Niederalkylrest darstellt,

als galvanotechnische Hilfsstoffe.

[0002] Einige dieser Verbindungen, nämlich solche der Formel I mit A-Pyridinium und R₃ = CH₃ (Can. J. Chem. 1984, 62 (19), Seiten 1977-95) und R₃ = n - C₄H_g) (J. Am. Chem. Soc. 76, (1954) Seite 3945) sind zwar bekannt, aber nicht für gal­vanotechnische Zwecke.

[0003] Andererseits sind Propansulfonverbindungen mit einem Py­ridiniumsubstituenten bzw. einem Chinolinsubstituenten in 3-Stellung für galvanotechnische Zwecke als Glanzbild­ner und Einebner in sauren Nickelbädern bekannt (vgl. DE-PS 1 004 011). Überraschenderweise zeigen erfindungs­gemäß verwendete 2-substituierte Ethansulfonverbindungen mit einer Alkylkettenverzweigung am C2 gute Glanzbildung und Einebnung insbesondere von Nickel- und Kupferüberzügen, obwohl die sterische Hinderung schlechte Ergebnisse erwar­ten läßt. Auf diese Weise ist durch zahlreiche Substanz­varianten Anpassung und Optimierung an verschiedene galva­nische Forderungen möglich.

[0004] Die Herstellung solcher erfindungsgemäß verwendeter Ver­bindungen erfolgt durch gleichzeitiges Umsetzen von Ver­bindungen AH oder A mit einem Olefin R₃-CH = CH₂ mit Schwe­feltrioxid in einem inerten Lösungsmittel bzw. Lösungsmit­telgemisch oder durch Sulfonieren des Olefins im Gemisch mit Dioxan in einem Fallfilmreaktor und Umsetzen des erhal­tenen 1,2-Sulfons mit der Verbindung AH oder A.

[0005] Beide Verfahrensweisen sind Gegenstand älterer nicht vor­veröffentlichter Schutzrechte.

[0006] Wie gefunden wurde, sind insbesondere die Pyridin- und Chi­nolinderivate der 2-substituierten Ethansulfonbetaine be­sonders gute Glanzbildner und Einebner in sauren Nickel­bädern, während die Mercaptoderivate als Glanzbildner in sauren Kupferbädern geeignet sind.

[0007] Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:

Beispiel 1

[0008] Es wurde ein galvanisches Nickelbad wie folgt angesetzt:

50	g/l	Borsäure
70	g/l	Nickelchlorid .6 H₂O
330	g/l	Nickelsulfat .7 H₂O
2	g/l	Saccharin
0,2	g/l	Versuchsverbindung
0,02	g/l	Einebner (Epichlorhydrin-Propargylalkohol-Addukt)

destilliertes Wasser auf 1 Liter, pH-Wert 4,0 mit Schwefel­säure eingestellt.

[0009] Es wurde jeweils 10 min. bei 2 A/dm² und 60°C ein Messing­blech in einer Hull-Zelle vernickelt. Das Blech war vor­her in alkalischer Lösung und nach dem Waschen mit Wasser bei 2,5 A 2 min. kathodisch entfettet worden. Anschließend wurden die Bleche mit Wasser gespült und 30 sec. in einen Beizentfetter getaucht und danach mit Zellstoff abgerieben und nochmals mit Wasser gespült. Die Bewegung des Bades ge­schah durch Lufteinperlen.

[0010] Es wurden als Versuchsverbindungen zum Beispiel

a.) 1-(2-Sulfopropyl)-pyridiniumbetain und

b.) 1-(2-Sulfopentyl)-pyridiniumbetain

eingesetzt.

[0011] Die Bleche zeigten nach der Vernickelung eine einheitliche Fläche, guten Glanz und Einebnung. Die Lagerstabilität der angesetzten Zusatzlösung bei 60°C war gut.

Beispiel 2

[0012] Es wurde ein Bad aus

22,5	g/l	Kupfer als Sulfat
185	g/l	Schwefelsäure und
75	mg/l	Chlorid (als Salzsäure) sowie
8	ml/l	nicht ionisches Netzmittel (Polyglykoltyp)

verwendet.

[0013] Hierzu wurden steigende Konzentrationen von Natrium-2-mer­capto-propan-1-sulfonat eingesetzt. Es wurde eine Prüf-­Zelle von 1,5 l Badinhalt verwendet. Die Versuchskupfer­bleche waren matt und gewinkelt. Sie wurden mit 0,8 m/min senkrecht zur Anode bewegt (3 cm Hub). Es wurde mit einer kathodischen Stromdichte von 3 A/dm² 30 min bei 25°C gal­vanisch verkupfert. Die Kathode bestand aus gewinkeltem Kupferblech.

[0014] Bei einer Konzentration von 0,2 bis 0,4 mg/l ergab die Ver­bindung einen sehr guten Glanz.

Ansprüche

1. Verwendung von 2-substituierten Ethansulfonverbindun­gen der allgemeinen Formel I

R₃-

H-CH₂-SO₃⁻      (I)
und deren Alkali- oder Ammoniumsalze, wobei A
1.) ein Pyridinium-Rest

ist, dessen Substituenten R₁ und R₂ Wasserstoff oder einen C₁-C₃-Niederalkylrest bedeuten, oder R₁ und R₂ zusammen mit dem Pyridiniumrest einen kondensierten 6-gliedrigen aromatischen Ring bil­den, oder
2.) A ein Mercaptorest -S-R₄ ist, in dem R₄ Wasser­stoff oder die Gruppe

ist, R₃ einen C₁-C₄-Niederalkylrest darstellt,
als galvanotechnische Hilfsstoffe.

2. Verwendung von Verbindungen der Formel I mit A = (1) als Glanzbildner und Einebner in sauren galvanischen Nickelbädern.

3. Verwendung von Verbindungen der Formel I mit A = (2) als Glanzbildner in sauren galvanischen Kupferbädern.