DE1521386A1 - Promotoren fuer das mechanische Plattieren - Google Patents
Promotoren fuer das mechanische PlattierenInfo
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Description
Die'Erfindung betrifft Promotorchemikalien zur
Erleichterung des mechanischen Plattierens von feinteiligen Metallteilchen auf Metallunterlagen in Form von glatten,
dichten, haftenden, glänzenden schützenden und/oder schmückenden Plattierungen bzw«, Überzügen,
Das Verfahren der mechanischen Plattierung ist seit etwa
einem VierteilJahrhundert bekannt, hat jedoch insbesondere
während der letzten 10 Jahre zunehmend an Bedeutung gewonnen« Die allgemeinen Prinzipien des Verfahrens sind wohlbekannt,
vgl» Z0Be die britische Patentschrift 534 888, die USA-Patentschriften
2 698 808 und Re0 23 861 und andere Patentschriften und Veröffentlichungen« Das Verfahren wird in typischer Weise
derart durchgeführt, daß in eine Plattiertrommel die zu plattierenden
Metallteile, die Plattiermetalle in Form von sehr klei-
909834/05
nen., hämmerbaren Teilchen, Prallmedien, wie z#Bo Glaskügelchen
oder Glasbruch, und Wasser gegeben werdenβ
Weiterhin können die verschiedenartigsten anorganischen und organischen Chemikalien zugegeben werden, um die
mechanische» Plattierwirkung zu fördern,, Beim Drehen der Plattiertrommel werden die Plattiermetallteilchen gegen
geg-eli die Oberfläche der zu plattierenden Metallteile gehämmert,
wobei die Prallmedien und die Metallteile selbst die Metallteilchen zu einem zusammenhängenden Überzug
plattdrücken und zusammenschlageno Eine in geeigneter Weise
aufgebrachte mechanische Plattierung ist glatt, gleichmäßig und liefert einen ausgezeichneten Korrosionsschutz,-obgleich
zu ihrer Aufbringung lediglich eine einfache und billige Vorrichtung erforderlich ist, insbesondere wenn
man mit den zum Galvanisieren erforderlichen Vorrichtungen vergleicht«
Um den Arbeitsgang des mechanischen Plattierens zu vereinfachen und den Einsatz ungeschulten Personals zu
ermöglichen, ist die Durchführung des mechanischen Plattierens als ansatzweises Verfahren wünschenswert, wobei
sämtliche Plattiermaterialien und Promotoren zu Beginn des Verfahrens zugegeben werden«, Erfindungsgemäß werden nun
Promotormassen vorgeschlagen, die beim ansatzweisen Arbeiten besonders wirksam sind, gleichgültig, ob sie lediglich
zu Beginn des Plattierarbeitsganges oder zu verschiedenen
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Zeiten während des Arbeitsganges zugegeben werden«
Die erfindungsgemäßen Promotormassen für das mechanische Plattieren enthalten ein Dispergiermittel (das
weiter unten ausführlicher erläutert wird), eine saure Substanz (oder eine Substanz, die unter Freisetzung von
Wasserstoffionen hydrolysiert) mit einer Dissoziationskonstante
von mindestens 10 sowie gegebenenfalls Zusätze wie Füllstoffe, Metallsalze, Adsorptionsmittel, Absorptionsmittel
oder Chelatisierungsmittele Weiterhin können Formtrennmittel (und gegebenenfalls Bindemittel) zugegeben
werden, um die Herstellung der erfindungsgemäßen Promotormassen
in Form von in Wasser zerfallenden Kuchen bzw» Stangen oder Blöcken zu erleichtern» Zu den erfindungsgemäß
verwendeten Dispergiermitteln gehören anionische Salze von polymerisierten Alkylarylsulfonsäuren; nichtionische Polymere
mit einem Polyoxypropylenkern und einer Vielzahl von
damit verbundenen Seitenketten mit endständigen Polyoxyäthylenglykoleinheitenj
nichtionische Polyoxyäthylenglykol— addukte von Alkylphenolen} die kationischen "!-^-Hydroxyalkyl)
^-n-alkyl-i-benzyl^-lmidazoliniumchloride;
N-Talgfettsäurerest-ß-iminodipropionatj und Verbindungen,
die sowohl eine hydrophile Morpholiniumalkylsulfatgruppe als auch eine hydrophobe höhere aliphatische Gruppe enthalten·
Obgleich bereits vorgeschlagen worden ist, beim mechanischen
Plattieren Detergentien und Netzmittel zu verwenden,
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sind die meisten Detergentien für die Zwecke der Erfindung
völlig ungeeignet» Detergentien wirken in erster Linie durch eine Benetzung einer Oberfläche, während Dispergiermittel
dazu dienen, das Ausflocken von Substanzen zu verhindern bzw» bereits vorliegende Zusammenballungen
aufzubrechen. Es ist auch bereits die Verwendung von filmbildenden Mitteln bei mechanischen Plattierarbeiten vorgeschlagen
worden, doch bilden einige ausgezeichnete Dispergiermittel nichts mehr als eine monomolekulare Schicht auf
einer Oberfläche und sind daher nicht filmbildend im normalen Sinne dieses Begriffes«
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Auffindung der Tatsache, daß bestimmte starke Dispergiermittel, von
denen die meisten weder als Detergentien noch als Filmbildner anzusprechen sind, ungewöhnlich und unerwartet
wirksame Hilfsmittel bei mechanischen Plattierarbeiten darstellen»
Zu den Dispergiermitteln, die erfindungsgemäß besonders brauchbar sind und die sich als ungewöhnlich wirksame
Plattierpromotoren erwiesen haben, weil sie hervorragende mechanische Plattierungen ergeben, gehören Salze von polymerisierten
Alkylarylsulfoneäuren, wie z*B· Ligninsulfonate
oder sulfonierte höhere Alkyladdukte des Diphenyloxyds;
Polymerisate mit einem hydrophoben Kern, der enfcständige
Polyoxypropyleneinheiten aufweist, und einer Vielzahl von mit diesem Kern verbundenen hydrophilen Ketten, die end-
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ständige Polyoxyäthylenglykoleinheiten aufweisen; Polyoxyäthylenglykoladdukte
von Alkyl phenol en} quaternäre Ammoniumderivate
mit heterocyclischen hydrophilen stickstoffhaltigen
Ringen und hydrophoben Alkylgruppen, wie ζ «,Β«
die 1 - (2-Hydroxyalkyl) -2-n-alkyl-1 -b enzyl-2-imidazo liniumchloride
oder Verbindungen mit hydrophilen Morpholiniumalkylsulfatgruppen und hydrophoben höheren aliphatischen
Gruppen; und amphotere Salze von langkettigen Alkyl-ßaminosäurenβ
Erfindungsgemäß kann eine große Zahl der verschiedenartigsten sauren bzw„ säureliefernden Substanzen verwendet
werden, vorausgesetzt, daß die Dissoziationskonstante min-
—7
destens etwa 10 beträgt· Wenn die Dissoziationskonstante
destens etwa 10 beträgt· Wenn die Dissoziationskonstante
_p
etwa 10 überschreitet, sollte eine Puffersubstanz zugegeben
werden, um ein Auflösen der. Plattiermetallteilchen durch die Säure zu verhindern, ehe eine angemessene Plattierung
stattfinden kann,, Die Punktion der sauren Substanz
in der Promotormasse besteht darin, die Oberfläche sowohl
der zu plattierenden Metallunterlage als auch der Plattierpulverteilchen zu reinigen, wobei es sich im allgemeinen um
eine Entfernung von Oxydschichten und anderen Substanzen handelt, die eine innige Berührung zwischen den Plattiermetallteilchen und der Metallunterlage verhindern würden«
Diese wesentliche Reinigungswirkung kann allerdings auch zu einer vorzeitigen Zusammenball^ung der Plattierteilchen
führen $ die hier beschriebenen und verwendeten starken Dis-
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pergiermittel halten jedoch dieses unerwünschte Zusammenballen
unter Kontrolle - eine Erscheinung, die wohlbekannt ist* Unter den zahlreichen Säuren, die in wirksamer
Weise verwendet werden können, befinden sich die folgenden: Essigsäure, Adipinsäure, Benzoesäure, X-Ascorbinsäure,
Buttersäure, Citronensäure, Crotonsäure, Diglykolsäure, Ameisensäure, Gallussäure, Gluconsäure, Salzsäure, Milchsäure,
Maleinsäure, Äpfelsäure, Phthalsäure, Propionsäure, Bernsteinsäure, Sulfanilsäure, Schwefelsäure, Weinsäure
uswο β Me löslichen sauren Salze dieser Säuren haben sich
erfindungsgemäß ebenfalls als wirksam erwiesen« Zu sauren bzwo säureliefernden Substanzen gehören Aluminiumchlorid,
Aluminiumsulfat, Ammoniumbifluorid, Natriumbisulfat, Zinkchlorid,
Zirkoniumsulfat und viele andere Salzee
Unabhängig von der Art des verwendeten Dispergiermittels ist es erforderlich, daß das Dispergiermittel
zumindest "sehr schwach löslich" im Sinne der Definition in Hackh's Chemical Dictionary ist, d.h· daß sich 1 Teil
Dispergiermittel in 10 Minuten in 1 000 - 10 000 Teilen Wasser oder weniger löst« Die verwendete genaue Menge an
Dispergiermittel hängt von dem Verhältnis zwischen dem Molekulargewicht der sauren Substanz und dem Molekulargewicht des Dispergiermittels 9 der Stärke der sauren Substanz, der Wirksamkeit des Dispergiermittels und dem jeweils vorliegenden speziellen System ab« Die Mindestmenge
an Dispergiermittel, die in Kombination mit dem sauren Rei-
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nigungsmittel wirksam ist, wurde in bestimmten Fällen zu
1/20 der Gewichtsmenge der sauren Substanz gefunden, liegt jedoch im allgemeinen etwas höher,,
Als Hilfsmittel zur Gewährleistung des geeigneten Verhältnisses zwischen Dispergiermittel und saurer Substanz
hat es sich als bequem erwiesen, die Menge an Dispergiermittel zur Menge der von der sauren Substanz gelieferten
verfügbaren Wasserstoffionen in Beziehung zu setzen.
Mindestens 0,05 g Dispergiermittel und im allgemeinen mindestens 1,5 g Dispergiermittel sind pro g-ttol verfügbaren Λ
Wasserstoffs erforderlich, "Verfügbar" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Dissoziationskonstante für die Abdissoziation
des in Frage stehenden sauren Wasserstoffatoms
—7
mindestens 10 beträgt. Bestimmte mehrbasische Säuren haben daher im Sinne dieser Definition sowohl "verfügbare" als auch "nicht verfügbare" Wasserstoffatome.
mindestens 10 beträgt. Bestimmte mehrbasische Säuren haben daher im Sinne dieser Definition sowohl "verfügbare" als auch "nicht verfügbare" Wasserstoffatome.
Zur Einstufung der Wirksamkeit eines gegebenen Dispergiermittels
zur Herstellung guter mechanischer Platzierungen hat es sieh als bequem erwiesen, die folgenden 6 Kriterien
zu berücksichtigen: Plattierwirksamkeit sowie Gleichmäßig- ™
keit, Zusammenhalt, Deckkraft, Glanz und Glätte des durch das mechanische Plattieren aufgebrachten Überzuges, Die
relative Bedeutung dieser Kriterien variiert mit dem angestrebten speziellen Endergebnis, doch kann für jedes dieser
Kriterien eine willkürliche Bewertungszahl von 5 bei hervorragender
Wirksamkeit in dieser Beziehung und von Ö bei
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äußerst schlechter Wirksamkeit zugeordnet werden,, Bei
diesem etwas subjektiven und empirischen Bewertungsverfahren
würde eine "vollkommene" mechanische Plattierung die Bewertungszahl 30 erhalten» Im allgemeinen ist eine
Bewertungszahl von 22 als befriedigend und eine Bewertungszahl
von 25 oder mehr als sehr gut anzusehen«
Als Anleitung zur Interpretation der im vorstehenden Absatz genannten Kriterien folgt eine kurze Beschreibung
der Eigenschaften, die eine Bewertungszahl "5" ergeben*
Plattierwirksamkeit: mindestens 90 % der Plattiermetallteilchen
werden ausgenutzt. Gleichmäßigkeit des Überzuges: Schwankungen der Schichtdicke nicht mehr als + 10 i°
über den ganzen plattierten Gegenstand» Zusammenhalt des Überzuges: der Plattierüberzug wird nicht entfernt,wenn
mit einer Rasierklinge gekratzt oder ein Streifen druckempfindliches Klebeband aufgebracht und rasch abgezogen
wird«, Deckkraft: bei Prüfung unter 100-facher Vergrößerung lassen sich keine Stellen nicht überzogener Oberfläche
erkennen, Glanz des Überzuges: Oberfläche ähnelt ziemlich genau poliertem Zink. Glätte des Überzuges:
Oberfläche ist regelmäßig und läßt keine Erhebungen und dgl. erkennen.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung verschiedener Promotormassen der Erfindung und ihrer Verwendung»
Die Beispiele dienen lediglich der Erläuterung, und zahlreiche Äquivalente sind für den Fachmann von
selbst naheliegend»
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In eine sechseckige, plastisolausgekleidete
5-Liter-Plattiertrommel wurden 1000 g 10-mm-Flußstahl-Unterlegscheiben
gegeben, die he* vorher in einer Säurelösung
gereinigt und durch Aufdampfen mit Kupfer
plattiert worden waren,, In die Trommel wurden dann 2824 g kugelförmige Glasprallmedien (4 Teile 3,4 - 4,8 mm,
2 Teile 1,4 - 1,7 mm und 1 Teil 0,15 - 0,16 mm) gegeben. Ausreichend Wasser von Raumtemperatur wurde dann züge- ^
geben, um den Flüssigkeitsspiegel bis auf eine Höhe von etwa 1 cm oberhalb des Feststoffgemisches zu bringen·
Sodann wurde eine PromotorChemikalientablette zugegeben,
die 10,6 g Promotorchemikalien enthielt und durch Pressen bei 565 kg/cm erhalten worden war. Die Tablette enthielt
5 g Citronensäure, 5 g Diammoniumcitrat, 0,2 g Stearinsäure und 0,4 g gereinigtes Natriumlignosulfonat
(im Handel als "Marasperse N" von der Marathon Chemical Company erhältlich)» Weiterhin wurden 20 g Zinkstaub mit
einer Teilchengröße von 3 /U in die Trommel gegeben, die sodann 1 Stunde bei 54 Umdrehungen pro Minute gedreht
wurdee Die Unterlegscheiben wurden mit einem Zinküberzug
von ausgezeichnetem Aussehen versehen, der einen äußerst guten Zusammenhalt aufwies und eine Qualitätsindexbewertung
von 25 erhielt* In Abwesenheit des "Marasperse N" war der Zinküberzug rauh, wies eine
schlechte Verteilung auf und hatte im allgemeinen ein
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schlechtes Aussehene Ein solcher Überzug erhielt lediglich
die Qualitätsindexbewertung von 13 - 15 β
Das in Beispiel 1 verwendete gereinigte Natriumlignosulfonat ist ein typisches Beispiel für eine Anzahl
von Dispergiermitteln, die als Nebenprodukte bei der Zellstoffgewinnung aus Holz erhalten werdene Die
Struktur der Lignosulfonate konnte bisher nicht genau
bestimmt werden, doch kann angenommen werden, daß es sich um Hochpolymere mit einem Molekulargewicht von etwa
10 000 handelt, die die folgende wiederkehrende Einheit enthalten:
HO -
Diese Produkte kÄnnen auch als Salze von polymerisierten
substituierten Alkylarylsulfonsäuren, wobei es sich bei
" der Arylgruppe um einen substituierten Benzolrest handelt, bezeichnet werden« Es wurde gefunden, daß etwa 1,5 g
dieser Dispergiermittel je g-Mol verfügbaren Wasserstoffs
im allgemeinen die ungefähre Mindestmenge für eine wirksame Plattierung darstellen.
Bei den in der folgenden Tabelle aufgeführten Beispielen wurde in genau der gleichen Weise wie im Beispiel
1 gearbeitet, doch wurden anstelle des gereinigten Natriumlignosulfonate verschiedene andere Dispergiermittel
verwendet, wobei es sich in sämtlichen Fällen ebenfalls um Ligninderivate handelte. 909834/0536
g Disper- Qualitäts-Beispiel Dispergiermittel giermittel index
Gereinigtes Calciumligno-
sulfonat (im Handel unter 0,4 23 der Bezeichnung "Marasperse
G" von der Marathon Paper
Co ο erhältlich)
G" von der Marathon Paper
Co ο erhältlich)
.Gereinigtes, teilweise ent- 0,4 23 sulfonierten Calciumlignosulfonat(im
Handel unter der Bezeichnung "Marasperse CE"
von der Marathon Paper Coo
erhältlich)
von der Marathon Paper Coo
erhältlich)
4Λ1''2) Gemischte Salze von niedermole- 0,5 28
kularen Lignosulfonsäuren, mit gewissem Restzuckergehalt (im
Handel unter der Bezeichnung
"Maracarb N" von der Marathon
Paper Co0 erhältlich)
Handel unter der Bezeichnung
"Maracarb N" von der Marathon
Paper Co0 erhältlich)
5' ^ ' Ammoniumlignosulfonat mit einem 0,1 26
gewissen Gehalt an Holzzuckern [im Handel unter der Bezeichnung "Orzan AH-3" von der Firma
Crown-Zellerbach erhältlich)
Crown-Zellerbach erhältlich)
Natriumlignosulfonat, mit einem 0,4 24
gewissen Gehalt an Holzzuckern (im Handel unter der Bezeichnung "Orzan S" von der Firma Crown-Zellerbach
erhältlich)
Ammoniumlignosulfonat, mit einem 0,4 24
gewissen Gehalt an Holzzuckern (im Handel unter der Bezeichnung "Orzan A" von der Firma Crown-Zellerbach
erhältlich)
(1) Citronensäure und Diammoniumcitrat von Beispiel 1
ersetzt durch 10 g Salicylsäure.
(2) Die in Beispiel 1 verwendeten Prallmedien mit einem
Größenbereich von 3,4 - 4,8 mm ersetzt durch Glasbruch mit einem Größenbereich von 4,8 - 6,7 mm0
(3) Citronensäure und Diammoniumcitrat von Beispiel 1 ersetzt durch 5 g Diglykolsäure und 0,5 g CaCO,
(Diglykolsäure umgesetzt mit CaCO, , um ein gepuffertes System zu erzielen).
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In den vorstehenden Beispielen wird die Verwendung von Alkylarylsulfonaten beschrieben, die sich vom lignin
ableiten» Andere Alkylarylsulfonate haben sich jedoch als Dispergiermittel ebenfalls als wirksam erwiesen» Einige
dieser Substanzen werden in den folgenden Beispielen genannt, in denen ansonsten in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 gearbeitet wurde,
g Disper- Qualitäts· Beispiel Dispergiermittel giermittel index
Natriumsalz einer polymerisier- 0,4 ten Alkylnaphthalinsulfonsäure
(im Handel unter der Bezeichnung "Darvan No0I" von der R0O?o
Vanderbilt Co» erhältlich)
Natriumsalz einer polymerisier- 0,4 ten substituierten Arylalkyl-
sulfonsäure (erhältlich unter der Bezeichnung "Darvan No02"
von der R,T. Vanderbilt Co0)
Natriumsalz von polykondensier- 0,7 ter Mononaphthalinsulfonsäure
(im Handel unter der Bezeichnung "Lomar PW" von der Nopco Chemical
Company und als "Tamol N" oder "Tamol SN" von der Rohm & Haas
Company erhältlich)
Natriumsalz von sulfoniertem 0,4 Dodecyldiphenyloxyd (erhältlich
unter der Bezeichnung "Benax
2A-1" von der Dow Chemical Company)
Dispergiermittel, die sich erfindun.gsgemäß als besonders wirksam erwiesen haben, sind die linearen Polymerisate,
die einen hydrophoben Kern mit endständigen Polyoxypropyleneinheiten und eine Vielzahl von mit dem Kern
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verbundenen hydrophilen Ketten enthalten, die endständige Polyoxyäthylenglykoleinheiten aufweisen. Typische Beispiele
für derartige Polymerisate sind die von der Wyandotte Chemical Company unter der Handelsbezeichnung
"Pluronic" verkauften Produkte, die einen hydrophoben
Polyoxypropylenkern aufweisen, der an beiden Enden mit
einer hydrophilen Polyoxyäthylenglykolkette verbunden ist. Wenn das Molekulargewicht des Kerns mindestens etwa 4000 ^
beträgt, sind überlegene Ergebnisse erhalten worden} wenn das Molekulargewicht geringer ist, sind die Ergebnisse
merklich weniger zufriedenstellend und in einigen Fällen sogar schlechter als wenn überhaupt kein Zusatzmittel verwendet
wird« Mit diesen Polymerisaten verwandt sind
verzweigte Polymerisate, in denen der Kern aus Äthylendiamin und 4 damit verbundenen Polyoxypropylenketten besteht,
wobei jede dieser 4 Ketten eine endständige PdIyoxyäthylenkette
aufweist* Derartige Produkte sind von der Wyandotte Chemical Company unter der Handelsbezeichnung
"Tetronic" erhältlich. Allgemein ausgedrückt sind die
letzteren Polymerisate bei einem niedrigeren Gesantaolekulargewicht
un einem niedrigeren Kerngewicht wirksam als
die erstgenannten Polymerisate· Eine mögliche Erklärung
hierfür ist in der Tatsache zu sehen, daß die Wirksamkeit
eines nichtionischen Dispergiermittels teilweise του Fähigkeit asu? Verhinderung einer Berührung iwieefcfa ätu
9Q9834/Q538 bad original
-H-
Metallplattierteilchen abhängig ist und daß diese Wirksamkeit durch das Ausmaß der Bewegungshinderung, die das
Dispergiermittel den Teilchen verleihen kann, vergrößert wird. Diese Hypothese wird durch die Eigenschaften gestützt,
die derartige Polymerisate mit zunehmender Verzweigung "besitzen. Empirisch wurde gefunden, daß bei beiden
genannten Polymerisattypen das Gesamtmolekulargewicht eines fe wirksamen oberflächenaktiven Mittels mindestens etwa 4000/n
und vorzugsweise mindestens 5000/n betragen sollte, wobei η die Zahl der Polyoxyäthylenglykolketten minus 1 bedeutet.
Wenn das Molekulargewicht ausreichend hoch ist (wie z.B. 25 000 im Falle von verzweigten Polymerisaten und etwas
höher im Falle von linearen Molekülen), scheint sich die erforderliche Mindestmenge an Dispergiermittel zu verringern«
In der folgenden Tabelle ist eine Reihe von Beispielen
zusammengestellt, die - wenn nicht anders angegeben in der gleichen Weise wie das Beispiel 1 durchgeführt wurden
und die Brauchbarkeit verschiedener linearer und verzweigter Dispergiermittel aufzeigen, die von der Wyandotte
Chemical Company erhältlich sind?
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Beispiel Dispergiermittel
15* 16* 17 18* 19* 21* 22
23* 24* 25* 26* 27* 28
"Pluronic P-75"
»Pluronic P-85"
"Pluronic P-94"
"Pluronic P-104"
"Pluronic P-105"
"Pluronic F-77"
"Pluronic F-68"
»Pluronic F-88»
"Pluronic I1-108"
»Tetronic 304"
"Tetronic 702"
"Tetronic 904"
"Tetronic 707"
"Tetronic 707"
"Tetronic 908»
»Tetronic 908»
g Dis pergier mittel |
Durch schnitt s- molekular- gewicht des Kerns |
Durchschnitt liches Ouali- Gesamt- SgStI molekular- j „Λ.- gewicht indtr |
22 |
0,4 | 2050 | 4100 | 21 |
0,4 | 2250 | 4500 | 25 |
0,4 | 2750 | 4590 | 24 |
0,4 | 3250 | 5420 | 25 |
0,4 | 3250 | 6500 | 24 |
0,4 | 2050 | 6850 | 24 |
0,4 | 1750 | 8750 | 25 |
0,4 | 2250 | 11250 | 27 |
0,4 | 3250 | 16250 | 23 |
0,4 | 1000 | 1700 | 22 |
0,5 | 3000 | 3850 | 26 |
0,5 | 4500 | 7500 | 24 |
0,05 | 3000 | 12000 | 26 |
0,4 | 3000 | 12000 | 23 |
0,05 | 4500 | 27000 | 26 |
0,4 | 4500 | 27000 . |
* Die im Beispiel 1 verwendeten Prallmedien mit einem Größenbereich
von 3,4 - 4,8 mm wurden durch Glasbruch mit einem Größenbereich von 4,8 - 6,7 mm ersetzt.
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Andere Dispergiermittel, die erfindungsgemäß wirjsam
sind, sind u.a. "bestimmte Polyoxyäthylenglykoladdukte von Alkylphenolen, insbesondere von Nonylphenolen. Polyoxyäthylenglykoladdukte
des IJonylphenols, bei denen die Polyoxyäthylenglykolkette
12 bis 50 Äthylenoxydgruppen enthält, haben sich als besonders hervorragend geeignet erwiesen, und
wenn die Äthylenoxydkette viel kürzer ist, sind die Ergeb-) nisse merklich schlechter« Es ist anzunehmen, daß dies auf
die Tatsache zurückzuführen ist, daß in dem genannten, besonders bevorzugten Bereich ein gutes Q-Ieichgewicht zwischen
dem hydrophoben Alkylphenolrest und der hydrophilen Äthylenoxydkette
besteht, so daß die Dispergiereigenschaften verbessert werden. Typische Dispergiermittel dieser Art sind
von der Jefferson Chemical Company unter der Handelsbezeichnung "Surfonics", von der General Aniline and Film Company
unter der Handelsbezeichnung "Igepal" und von der Nopco
Chemical Company unter der Handelsbezeichnung "Hyonic" erhältlich.
In der folgenden Tabelle werden Dispergiermittel dieser Reihe erläutert, die sich als wirksam erwiesen haben.
Wie bei den vorstehenden Tabellen wurde - wenn nicht anders angegeben - nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel
1 gearbeitet.
909834/0536
Beispiel Dispergiermittel
29 "Surfonic N-120" 30 "Surfonic N-150"
31+ "Surfonic N-200" 32+* "Surfonic N-300" 33+ "Igepal CO-880"
34+ Hyonic PE-120
^ Alkyl_ l^y^noxyd- Qualität β-mittel
phenol einheiten index
0,4 | Nonyl- phenol |
12 | 22 |
0,5 | Nonyl- phenol |
15 | 25 |
0,3 | Nonyl- phenol |
20 | 24 |
0,4 | Nonyl- phenol |
30 | 23 |
0,5 | Nonyl- phenol |
30 | 26 |
0,5 | Octyl- phenol |
12 | 24 |
+ Die im Beispiel 1 verwendeten Prallmedien mit einem
Größenbereich von 3,4 - 4,8 mm wurden durch Prallmedien
mit einem Größenbereich von 4,8 - 6,7 mm ersetzt»
* Die im Beispiel 1 verwendete Menge an Zinkpulver wurde von 20 g auf 15 g verringert„
Erfindungsgemäß haben sich ferner bestimmte kationische oberflächenaktive Mittel als wirksam erwiesen.
Obgleich diese Substanzen in etwas komplizierterer Weise wirken als die oben beschriebenen Dispergiermittel,
führen sie in wirksamer Weise zu dem gleichen überlegenen Plattierergebnis, indem sie das Zusammenballen der Plattiermetallteilchen
verhindern» Unter den wirksamsten Ver-
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bindungen dieser Art befinden sich bestimmte hydrophile
heterocyclische Addukte von hydrophoben Alky!verbindungen,
die Stickstoffgruppen enthalten, wie Z0B0 die 1-(2-Hydroxyalkyl)-2-n-alkyl-1-benzyl-2-imidazoliniumsalze,
die höheren Alkylderivate von Morpholiniumalkylsulfaten und
dglο ο Im allgemeinen sind etwa 1,5 g Dispergiermittel je
g-Mol verfügbaren sauren Wasserstoffs wirksam· In den
folgenden Beispielen werden derartige Substanzen erläutert»
Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 0,5 g eines 1-(2-Hydroxyäthyl)-2-n-alkyl-1-benzyl-2-imidazoliniumChlorids,
das unter der Bezeichnung "Nalquat G-8-13" von der Nalco Chemical
Company erhältlich ist, als Dispergiermittel verwendet und 0,2 g SnCIp zugegeben wurden,· Der Qualitätsindex
der erhaltenen Plattierung betrug 24ο
Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß anstelle der Citronensäure und des
Ammoniumcitrats 5 g NaHSO. und 1 g Isophthalsäure verwendet
wurden, als Dispergiermittel 0,1 g "Nalquat G-8-11" verwendet
wurde und 0,1 g wasserfreies SnCIp zugegeben wurde« (Das "Nalquat G-8-11" unterscheidet sich von dem im vor-
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stehenden Beispiel verwendeten Dispergiermittel dadurch, daß es einen anderen Alkylsubstituenten aufweist«)
Der Qualitätsindex der erhaltenen Plattierung betrug 25 ο
Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 0,7 g N-So1 afettsaurerest-N-äthylmorpholiniumäthylsulfat
als Dispergiermittel ver- a
wendet wurden. Dieses Dispergiermittel ist im Handel als
"Atlas 271" von der Atlas Chemical Company erhältliche Der Qualitätsindex der erhaltenen Plattierung betrug 27·
N-Cetyl-N-äthylmorpholiniumäthylsulfat ("Atlas 263") kann
unter Erzielung praktisch der gleichen Ergebnisse verwendet werden·
Unter den wirksamsten Dispergiermitteln, die erfindungsgemäß
brauchbar sind, befinden sich amphotere Verbindungen wie die löslichen Salze von langkettigen
ß-aminosubstituierten Säuren· Das folgende Beispiel er- I läutert die Verwendung derartiger Dispergiermittel,
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung
wiederholt, daß 0,4 g amphoteres Dinatrium-N-talgfettsäurerest-ß-iminodipropionat,
im Handel als."Deriphat 154" von der General Mills Inc. erhältlich, als Dispergiermittel
verwendet wurden. Der Qualitätsindex der erhal-
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teiien Plattierung wurde zu 25 gefundene
Es wurde gefunden, daß bestimmte Kombinationen von oberflächenaktiven Mitteln synergistische Effekte liefern«
Oie folgenden Beispiele erläutern eine derartige Kombinationo
Das Verfahren Ton Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß als oberflächenaktives Mittel
eine Mischung aus 0,1 g "Tetronic 707" und 0,2 g "Nalquat
G—8-11" verwendet wurde und daß zusätzlich 0,2 g Äthylendiamintetraessigsäure
zugegeben wurden. Die Äthylendiamintetraessigsäure
ist ein bekanntes Chelatisierungsmittel, das zur komplexeλ Bindung unerwünschter Ionen dient.
Der Qualitätsinde. der erhaltenen Plattierung· betrug 30,
was der obengenannten Bewertung eines mechanisch plattierten Produktes mit "vollkommenen" Eigenschaften sehr
nahe kommt. Wenn lediglich das "Nalquat G-8-11" verwendet
wird, weist die erhaltene Plattierung eine Qualitätsindexbewertung von 28 auf.
Das Verfahren von Beispiel 34 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß das verwendete Dispergiermittel
aus 0,1 g »Tetronic 707" und 0,1 g "Methocel 8000" (Methylcellulose mit einer Viskositätsbewertung von etwa
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8000) bestände Es wurde eine außergewöhnliche Plattierwirksamkeit
erzielt, und der Qualitätaindex der erhaltenen
Plattierung betrug 28e
Obgleich der Zusatz der Promotorchemikalien (Säure und Dispergiermittel) in den obigen Beispielen in
Tabletten- bzw<> Stabform erfolgt, geschieht dies lediglich der Bequemlichkeit halber«. Wegen des starken Dispergiervermögens
der erfindungsgemäß verwendeten Dispergiermittel werden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten^
wenn die verschiedenen Promotorchemikalien in Form eines Pulvers oder einer Lösung zugegeben werden« Bei Anwendung
in Form von Stäben ist jedoch die Säurefreisetzungsgeschwindigkeit
geringer, was zur Steigerung der Wirksamkeit von weniger starken Dispergiermitteln beiträgt„
- Patentansprüche -
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Claims (1)
- M 1974Patentansprüche x1ο Promotormasse zum mechanischen Plattieren, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine innige Mischung aus (1) einer sauren Substanz mit einer Dissoziationskonstante vonrimindestens 10 und (2) einem zumindest sehr schwach lös- * liehen Dispergiermittel enthält, wobei es sich um (a) einanionisches Salz einer polymerisierten Alkylaryleulfonsäure, (b) ein nichtionisches Polymerisat mit einem hydrophoben Kern mit endständigen Polyoxypropylenresten und einer Vielzahl von damit verbundenen hydrophilen Seitenketten, die endständige Polyoxyäthylenglykolreste aufweisen, (c) ein nichtionisches Polyoxyäthylenglykoladdukt eines Alkylphenols, (d) ein kationisches 1-(2-Hydroxy8lkyl)-2-n-alkyl-1-benzyl-2-imidazoliniumchlorid, (e) K-Talgfettsaurerest-ßiminodipropionat oder (f) eine Verbindung handelt, die " sowohl eine hydrophile Morpholiniumalkylsulfatgruppe als auch eine hydrophobe höhere, aliphatische Gruppe enthält.2. Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus einem Ligninsulfonat besteht.% Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus einem sulfonierten höheren Alkyladdukt des Diphenyloxyds besteht.909834/05364« Promotormas Je nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel ein Molekulargewicht von mindestens etwa 4OOO aufweist und im wesentlichen aus einem hydrophoben Kern, der endständige Polyoxypropylenreste enthält und ein Molekulargewicht von mindestens etwa 1500 aufweist, und zwei hydrophilen Polyoxyäthylenglykolketten "besteht, die mit entgegengesetzten Enden des Kerns verbunden sind.5. Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus einem hydrophoben Kern, in dem 4 Polyoxypropylenreste mit einer kurzkett.igen tetrafunkt ioneil en Verbindung verbunden sind, und 4 hydrophilen Polyoxyäthylenglykolresten "besteht,4
die mit den freien Enden derVPolyoxypropylenreste verbunden60 Promotormasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel in einer Menge von mindesiens etwa 0,5 g je g-Mol von der sauren Substanz gelieferten sauren Wasserstoffs vorliegt.7. Promotormasse nach Anspruch 4, 5 oder 6, da,-durch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht des Dispergiermittels oberhalb von 4000/n liegt, wobei η die Zahl der Polyoxyäthylenketten minus 1 ist.80 Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel im wesentlichen aus909834/0536einem Polyoxyäthylenglykoladdukt von Nonylphenol besteht.9. Promotormaose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel eine mindestens sehr schwach lösliche Verbindung ist, die eine hydrophile Iforpholiniumalkylsulfatgruppe und eine hydrophobe N-Cetylgruppe enthält.10. Promotormasse nach Anspruch 1, dadurch gekennfe zeichnet, daß das Dispergiermittel eine zumindest sehr schwach lösliche Verbindung ist, die eine hydrophile Morpholiniumaliylsulfatgruppe und eine hydrophobe N-Sojafettsäurerestgruppe enthält.11. Promotormasse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel in einer Menge von mindestens etna 1,5 g 36 g-Mbl des von der sauren Substanz gelieferten sauren Wasserstoffs vorliegt.12. Promotormasse nach einem der vorhergehenden ^ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von in Wasser zerfallenden festen Stangen bzw. Blöcken vorliegt.13. Verfahren zur Verbesserung und Erleichterung des mechanischen Plattierens von Gegenständen, wobei man die zu plattierenden Gegenstände zusammen mit feinteiligem Plattiermetall, Prallmedien, Säure und Wasser in eine Plattiertrommel gibt und sodann den Inhalt der Trommel in Bewegung hält, bis die Gegenstände mit dem Plattiermetall909834/05361&21386plattiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem Inhalt der Trommel ein zumindest sehr schieaeh lösliches Dispergiermittel der aus (a) anionischen Salzen von polymerisiert en Alkylarylsulfonsäuren, (b) nichtionischen Polymerisaten mit einem hydrophoben Kern mit endständigen PoIyoxypropylenresten und einer Vielzahl von mit dem Kern verbundenen hydrophilen Ketten mit endständigen Polyoxyäthylenglykolresten, (c) niohtionischen Polyoxyäthylenglykoladduk- , d ten von Alkylphenolen, (d) kationischen 1-(2-Hydroxyalkyl)T 2-n-alkyl-1-benzyl-2-in&dazoliniumchloriden, (e) K-ialgfettsäurerest-fl-iminopropionsäure und (f) Verbindungen, die sowohl einen hydrophilen Morpholiniumalkylsulfatrest als auch einen hydrophoben höheren aliphatischen Rest enthalten, bestehenden Gruppe gibt.14« Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daS das Dispergiermittel in einer Menge von mindestens etwa 1,5 g Je g-Mol aus der Säure verfügbaren Wasserstoffs zugegeben wird.M 1974
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