EP0987349B1 - Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen - Google Patents

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EP0987349B1
EP0987349B1 EP99117272A EP99117272A EP0987349B1 EP 0987349 B1 EP0987349 B1 EP 0987349B1 EP 99117272 A EP99117272 A EP 99117272A EP 99117272 A EP99117272 A EP 99117272A EP 0987349 B1 EP0987349 B1 EP 0987349B1
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zinc
electrolyte
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heterocyclic aromatic
deposits
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc

Definitions

  • the invention relates to a method for galvanic Separation of zinc precipitates and / or zinc alloy precipitates on a metallic surface, with an aqueous acidic electrolyte is used, the at least one zinc salt and at least one high gloss agent contains.
  • the high gloss agents are commonly used in alcoholic, used in particular in methanolic solution. Due to the slight inflammability and also toxicity These solutions are used in the manufacture, the Transportation and storage of solutions special precautions required. That is more disadvantageous Way consuming. Furthermore, the high gloss agents are also in higher boiling Solvents, such as butyl glycol, used, however, in physiologically disadvantageous. Since the solubility of said known high gloss agent in water is very low, they must High gloss agents with the help of high concentrations of wetting agents in the solubilized aqueous electrolyte. Again, this is expensive and expensive.
  • the invention is the technical problem underlying a Specify method of the type mentioned, with water-soluble Hochglanzchun works in a simple and reliable way a produce optimum gloss of the zinc and zinc alloy layers.
  • the invention teaches a method for galvanic deposition of zinc deposits and / or Zinc alloy precipitates on a metallic surface, with one aqueous acidic electrolyte is worked, the at least one zinc salt as well contains at least one high gloss agent, wherein the electrolyte as a high gloss agent at least one heterocyclic aromatic compound having at least one alkylated nitrogen atom is added as a heteroatom, wherein at least one not ionogenic surfactant from the group "alkyl alkoxylate, aryl alkoxylate, alkylaryl alkoxylate" is added and / or wherein at least one anionic surfactant from the group "sulfated and / or sulfonated alkyl alkoxylate, sulfated and / or sulfonated Aryl alkoxylate, sulfated and / or sulfonated alkylaryl alkoxylate "is added.
  • Heterocyclic aromatic compounds are also called heteromates.
  • the heterocyclic aromatic compound used at least one nitrogen atom as a heteroatom, to which an alkyl group is bound. In that regard, it is N-alkylated heterocyclic aromatic Links.
  • the high gloss agent used can also be several alkylated Have nitrogen atoms as heteroatoms. It is within the scope of the invention in that the alkyl groups bound to the nitrogen atom are straight-chain, branched or cyclic.
  • the Alkyl groups can also double bonds and / or triple bonds contain.
  • According to one embodiment of the Invention are hydrogen atoms of the alkyl groups substituted functional groups.
  • heterocyclic aromatic compound in addition to one or more alkylated nitrogen atoms more Has heteroatoms.
  • This can not be Alkylated nitrogen atoms act on, depending on the Bonding conditions, also bound to a hydrogen atom can be. But it can also be about others Heteroatoms, such as oxygen or sulfur atoms act.
  • the heterocyclic aromatic compound at least one more Nitrogen atom as a heteroatom, to which nitrogen atom no alkyl group is bound. - It is located in Frame of the invention that the carbon atoms of the heterocyclic aromatic compound instead of hydrogen atoms other substituents are attached.
  • heterocyclic aromatic compound is a fused ring system used, the aromatic and / or non-aromatic rings contains. In this embodiment, only one ring or can some rings or can all rings respectively have at least one heteroatom.
  • heterocyclic aromatic compound at least one N-alkylated 5-membered heteroaromatic and / or at least N-alkylated 6-membered heteroaromatic Electrolytes added.
  • These 5-ring heteroaromatics and / or 6-membered heteroaromatics are used as high gloss agents for the zinc and / or zinc alloy deposit especially suitable.
  • heterocyclic aromatic compound at least one N-alkylated Pyridine added. Preference is given to the addition of N-hexadecylpyridinium chloride as a high gloss agent.
  • the heterocyclic aromatic Compound in the form of a quaternary salt as High gloss agent can be used.
  • Electrolyte an associated inorganic or organic Anion on, expediently with the other electrolyte components is compatible.
  • it is these are halide ions, sulfate ions, Hydrogensulfationen, Tetrafluoroborate ions or acetate ions.
  • N-alkylated pyrroles and / or N-alkylated pyrazoles and / or N-alkylated imidazoles and / or N-alkylated Use quinolines as a high gloss agent.
  • the heterocyclic aromatic compound in one concentration from 0.001 g / l to 100 g / l, preferably 0.005 g / l to 10 g / l, based on the electrolyte used. It is located in Frame of the invention that in addition to the heterocyclic aromatic compound other known High gloss agents are used.
  • the total concentration the high gloss agent added to the electrolyte is in In this case, 0.001 g / l to 100 g / l, preferably 0.005 g / l to 10 g / l, based on the electrolyte.
  • For the deposition of zinc deposits and / or zinc alloy deposits are different types of electrolytes known.
  • a zinc electrolyte based on zinc chloride used is preferably a zinc electrolyte based on zinc chloride used.
  • the zinc electrolyte contains 5 g / l to 500 g / l Zinc salt, preferably 50 g / l to 150 g / l zinc salt, preferably zinc chloride.
  • zinc-cobalt alloys If the electrolyte contains a zinc salt, preferably zinc chloride, as well as a cobalt salt, is preferred Cobalt chloride.
  • the zinc salt is in an amount of 5 g / l to 500 g / l, preferably 50 g / l to 150 g / l, and the Cobalt salt in an amount of from 0.01 g / l to 150 g / l, preferably 1 g / l to 50 g / l used.
  • Zinc-nickel alloys will be a zinc salt, preferably Zinc chloride, and a nickel salt, preferably nickel chloride, used in the electrolyte.
  • the concentration of Zinc salt in the electrolyte is 5 g / l to 500 g / L, preferably 50 g / L to 150 g / L, and the concentration of the nickel salt in the electrolyte is 0.01 g / L to 150 g / l, preferably 1 g / l to 50 g / l.
  • the electrolyte will preferably set weak-soft.
  • the electrolyte points expediently a pH of 4 to 6. - It lies in the context of the invention, that the electrolyte is a suitable Contains conductive salt.
  • conductive salt are preferably Ammonium chloride and / or potassium chloride and / or Sodium chloride is used.
  • the electrolyte contains that Conducting salt expediently in an amount of 5 g / l to 250 g / l.
  • At least one surfactant is added to the electrolyte.
  • a surfactant concentration of 0.001 g / l to 100 g / l, preferably 0.5 g / l to 20 g / l, in each case based on the Electrolytes, chosen.
  • the Invention will at least enter the electrolyte nonionic surfactant from the group "alkyl alkoxylate, Arylalkoxylate, alkylarylalkoxylate "added
  • Another embodiment of the invention is the electrolyte at least one anionic surfactant from the group "sulfated and / or sulfonated alkyl alkoxylate, sulfated and / or sulfonated arylalkoxylate, sulfated and / or sulfonated alkylaryl alkoxylate " added.
  • the added to the electrolyte at least one Surfactant also acts as a so-called auxiliary gloss agent.
  • the electrolyte further contains at least one Polyglycol, preferably in conjunction with at least one Surfactant is used in the electrolyte.
  • the electrolyte at least one substance from the group "aromatic carboxylic acid, Hydroxycarboxylic acid, derivative of the aforementioned acids " is added.
  • Derivative of the acids here also means a salt the acids.
  • the electrolyte benzoic acid and / or nicotinic acid and / or salicylic acid or at least one derivative of the aforementioned acids added.
  • the abovementioned acids and / or derivatives are expediently in a concentration of 1 g / l to 50 g / l contained in the electrolyte.
  • the substances mentioned serve to improve the deposition in one possible wide current density range.
  • the invention is based on the finding that it is in the heterocyclic aromatic used in the invention.
  • Compounds are substances that are outstanding as a high gloss agent for the galvanic deposition zinc precipitation and / or zinc alloy precipitation are suitable.
  • these compounds are complete water-soluble high-gloss agents, so that the beginning, described in connection with the known measures Disadvantages can be avoided.
  • Concentrations of wetting agents in the electrolyte for the Heterocyclic aromatic compounds according to the invention unnecessary.
  • the inventive High gloss agent in a simple way in the electrolyte solution be brought in and effect nonetheless a functionally reliable deposition of high-gloss Zinc layers or zinc alloy layers. In the result the process of the invention is characterized by little elaborate and inexpensive measures.
  • the invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail.
  • the embodiment 1 relates to a method according to the prior art.
  • the Embodiments 2 to 4 relate to the invention Method.
  • an electrolyte of the following composition was added: 35 g / l Zn 2+ (as ZnCl 2 ), 235 g / l KCl, 25 g / l H 3 BO 3 , 4 g / l sodium benzoate, 6 g / l Lutensol ON 110 (BASF) and 2 g / l Lutensit AP 14 (BASF).
  • BASF g / l Lutensol ON 110
  • BASF 2 g / l Lutensit AP 14
  • an electrolyte according to embodiment 1 was additionally 0.5 g / l of 1- (3-sulfopropyl) pyridinium betaine given. Under the same conditions as in the embodiment 1 deposited precipitate showed gloss in the High current density range.
  • Embodiment 1 In an electrolyte according to Embodiment 1 were 0.05 g / l dodecylpyridinium chloride was added. It became one compared with Embodiment 2 extended gloss range detected.
  • An electrolyte according to Embodiment 1 0.1 g / l N-benzylpyridinium-3-carboxylate was added. After coating shows the whole sheet steel except in small areas of very high and very low current density an optimal shine.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen auf einer metallischen Oberfläche, wobei mit einem wäßrigen sauren Elektrolyten gearbeitet wird, der zumindest ein Zinksalz sowie zumindest ein Hochglanzmittel enthält.
Aus der Praxis sind verschiedene Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Zinkniederschlägen oder Zinklegierungsniederschlägen bekannt. Insoweit sind auch entsprechende saure Zinkelektrolyte oder Zinklegierungselektrolyte bekannt. Die Beschichtung der metallischen Oberflächen wird in der Regel aufgrund der guten Korrosionsschutzwirkung der Zink- oder Zinklegierungsschichten durchgeführt. Oft ist es zudem wünschenswert, daß die Zink- oder Zinklegierungsschichten eine glänzende Oberfläche aufweisen und somit auch dekorative Zwecke erfüllen. Hierzu werden den Elektrolyten Hochglanzmittel zugesetzt, die, gegebenenfalls in Wechselwirkung mit anderen Elektrolytkomponenten, den Glanz der Zink- oder Zinklegierungsschichten erzeugen. - Bei den aus der Praxis bekannten Verfahren der eingangs genannten Art werden als Hochglanzmittel aromatische Carbonylverbindungen, insbesondere Benzalaceton oder Benzophenon sowie o-Chlorbenzaldehyd eingesetzt. Die Hochglanzmittel werden üblicherweise in alkoholischer, insbesondere in methanolischer Lösung verwendet. Aufgrund der leichten Entzündlichkeit und auch Giftigkeit dieser Lösungen sind bei der Herstellung, dem Transport und der Lagerung der Lösungen besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich. Das ist in nachteilhafter Weise aufwendig. Fernerhin werden die Hochglanzmittel auch in höher siedenden Lösungsmitteln, wie beispielsweise Butylglykol, eingesetzt, die jedoch in physiologischer Hinsicht nachteilhaft sind. Da die Löslichkeit der genannten bekannten Hochglanzmittel in Wasser sehr gering ist, müssen diese Hochglanzmittel mit Hilfe von hohen Konzentrationen an Netzmitteln in dem wäßrigen Elektrolyten solubilisiert werden. Auch dies ist aufwendig und kostspielig.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das mit wasserlöslichen Hochglanzmitteln arbeitet, die auf einfache und funktionssichere Weise einen optimalen Glanz der Zink- und Zinklegierungsschichten erzeugen.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen auf einer metallischen Oberfläche, wobei mit einem wäßrigen sauren Elektrolyten gearbeitet wird, der zumindest ein Zinksalz sowie zumindest ein Hochglanzmittel enthält, wobei dem Elektrolyten als Hochglanzmittel zumindest eines heterozyklische aromatische Verbindung mit zumindest einem alkylierten Stickstoffatom als Heteroatom zugesetzt wird, wobei zumindest ein nicht ionogenes Tensid aus der Gruppe "Alkylalkoxylat, Arylalkoxylat, Alkylarylalkoxylat" zugesetzt wird und/oder wobei zumindest ein anionisches Tensid aus der Gruppe "sulfatiertes und/oder sulfoniertes Alkylalkoxylat, sulfatiertes und/oder sulfoniertes Arylalkoxylat, sulfatiertes und/oder sulfoniertes Alkylarylalkoxylat" zugesetzt wird. - Heterozyklische aromatische Verbindungen werden auch Heteromaten genannt. Erfindungsgemäß weist die eingesetzte heterozyklische aromatische Verbindung zumindest ein Stickstoffatom als Heteroatom auf, an welches eine Alkylgruppe gebunden ist. Insoweit handelt es sich um N-alkylierte heterozyklische aromatische Verbindungen. Die als Hochglanzmittel verwendete kann auch mehrere alkylierte Stickstoffatome als Heteroatome aufweisen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die an das Stickstoffatom gebundenen Alkylgruppen geradkettig, verzweigt oder zyklisch sind. Die Alkylgruppen können auch Doppelbindungen und/oder Dreifachbindungen enthalten. Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind Wasserstoffatome der Alkylgruppen durch funktionelle Gruppen substituiert. So können die Wasserstoffatome der Alkylgruppen durch Hydroxylgruppen und/oder Ethergruppen und/oder Carboxylgruppen und/oder Estergruppen und/oder Halogenatome und/oder Sulfonatgruppen und/oder aromatische Ringe und/oder Aminogruppen substituiert sein.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die als Hochglanzmittel eingesetzte heterozyklische aromatische Verbindung neben einem oder mehreren alkylierten Stickstoffatomen weitere Heteroatome aufweist. Hierbei kann es sich um nicht alkylierte Stickstoffatome handeln, an die, je nach den Bindungsverhältnissen, auch ein Wasserstoffatom gebunden sein kann. Hierbei kann es sich aber auch um andere Heteroatome, wie Sauerstoff- oder Schwefelatome handeln. Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die heterozyklische aromatische Verbindung zumindest ein weiteres Stickstoffatom als Heteroatom aufweisen, an welches Stickstoffatom keine Alkylgruppe gebunden ist. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß an die Kohlenstoffatome der heterozyklischen aromatischen Verbindung anstelle von Wasserstoffatomen andere Substituenten gebunden sind. Beispielsweise können an diese Kohlenstoffatome Alkylgruppen und/oder Ethergruppen und/oder Carboxylgruppen und/oder Halogenatome und/oder Sulfonatgruppen und/oder Aminogruppen und/oder Hydroxylgruppen gebunden sein. - Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird als heterozyklische aromatische Verbindung ein kondensiertes Ringsystem eingesetzt, das aromatische und/oder nichtaromatische Ringe enthält. Bei dieser Ausführungsform kann lediglich ein Ring oder können einige Ringe oder können alle Ringe jeweils zumindest ein Heteroatom aufweisen.
Vorzugsweise wird als heterozyklische aromatische Verbindung zumindest ein N-alkylierter 5-Ring-Heteroaromat und/oder zumindest N-alkylierter 6-Ring-Heteroaromat dem Elektrolyten zugesetzt. Diese 5-Ring-Heteroaromaten und/oder 6-Ring-Heteroaromaten sind als Hochglanzmittel für die Zink- und/oder Zinklegierungsabscheidung besonders geeignet. Nach bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, wird als heterozyklische aromatische Verbindung zumindest ein N-alkyliertes Pyridin zugesetzt. Bevorzugt ist der Zusatz von N-Hexadecylpyridiniumchlorid als Hochglanzmittel. Bevorzugt ist fernerhin der Einsatz von Dodecylpyridiniumchlorid und/oder N-Benzylpyridinium-3-carboxylat. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß es im Rahmen der Erfindung liegt, daß die heterozyklische aromatische Verbindung in Form eines quartären Salzes als Hochglanzmittel eingesetzt werden kann. Dann weist der Elektrolyt ein zugeordnetes anorganisches oder organisches Anion auf, das zweckmäßigerweise mit den übrigen Elektrolytbestandteilen verträglich ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Halogenidionen, Sulfationen, Hydrogensulfationen, Tetrafluoroborationen oder Acetationen. - Grundsätzlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, beispielsweise N-alkylierte Pyrrole und/oder N-alkylierte Pyrazole und/oder N-alkylierte Imidazole und/oder N-alkylierte Chinoline als Hochglanzmittel einzusetzen.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die heterozyklische aromatische Verbindung in einer Konzentration von 0,001 g/l bis 100 g/l, bevorzugt 0,005 g/l bis 10 g/l, bezogen auf den Elektrolyten, eingesetzt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß zusätzlich zu der heterozyklischen aromatischen Verbindung andere bekannte Hochglanzmittel eingesetzt werden. Die Gesamtkonzentration der dem Elektrolyten zugesetzten Hochglanzmittel beträgt in diesem Fall 0,001 g/l bis 100 g/l, vorzugsweise 0,005 g/l bis 10 g/l, bezogen auf den Elektrolyten.
Zur Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen sind verschiedene Elektrolyttypen bekannt. Zur Abscheidung von Zinkniederschlägen wird vorzugsweise ein Zinkelektrolyt auf Basis von Zinkchlorid eingesetzt. Der Zinkelektrolyt enthält 5 g/l bis 500 g/l Zinksalz, vorzugsweise 50 g/l bis 150 g/l Zinksalz, bevorzugt Zinkchlorid. Zur Abscheidung von Zink-Kobalt-Legierungen enthält der Elektrolyt ein Zinksalz, vorzugsweise Zinkchlorid, sowie ein Kobaltsalz, bevorzugt Kobaltchlorid. Dabei wird das Zinksalz in einer Menge von 5 g/l bis 500 g/l, vorzugsweise 50 g/l bis 150 g/l, und das Kobaltsalz in einer Menge von 0,01 g/l bis 150 g/l, bevorzugt 1 g/l bis 50 g/l, eingesetzt. Zur Abscheidung von Zink-Nickel-Legierungen wird ein Zinksalz, vorzugsweise Zinkchlorid, sowie ein Nickelsalz, bevorzugt Nickelchlorid, in dem Elektrolyten eingesetzt. Die Konzentration des Zinksalzes in dem Elektrolyten beträgt dabei 5 g/l bis 500 g/l, vorzugsweise 50 g/l bis 150 g/l, und die Konzentration des Nickelsalzes in dem Elektrolyten beträgt 0,01 g/l bis 150 g/l, vorzugsweise 1 g/l bis 50 g/l. Der Elektrolyt wird bevorzugt schwachsauer eingestellt. Der Elektrolyt weist zweckmäßigerweise einen pH-Wert von 4 bis 6 auf. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Elektrolyt ein geeignetes Leitsalz enthält. Als Leitsalz kommen vorzugsweise Ammoniumchlorid und/oder Kaliumchlorid und/oder Natriumchlorid zum Einsatz. Der Elektrolyt enthält das Leitsalz zweckmäßigerweise in einer Menge von 5 g/l bis 250 g/l.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird dem Elektrolyten zumindest ein Tensid zugesetzt. Vorzugsweise wird eine Tensidkonzentration von 0,001 g/l bis 100 g/l, bevorzugt 0,5 g/l bis 20 g/l, jeweils bezogen auf den Elektrolyten, gewählt. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird dem Elektrolyten zumindest ein nichtionogenes Tensid aus der Gruppe "Alkylalkoxylat, Arylalkoxylat, Alkylarylalkoxylat" zugesetzt. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird dem Elektrolyten zumindest ein anionisches Tensid aus der Gruppe "sulfatiertes und/oder sulfoniertes Alkylalkoxylat, sulfatiertes und/oder sulfoniertes Arylalkoxylat, sulfatiertes und/oder sulfoniertes Alkylarylalkoxylat" zugesetzt. Das dem Elektrolyten zugesetzte zumindest eine Tensid fungiert auch als sogenanntes Hilfsglanzmittel. Vorzugsweise enthält der Elektrolyt fernerhin zumindest ein Polyglykol, das bevorzugt in Verbindung mit zumindest einem Tensid in dem Elektrolyten eingesetzt wird.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß dem Elektrolyten zumindest eine Substanz aus der Gruppe "aromatische Carbonsäure, Hydroxycarbonsäure, Derivat der vorgenannten Säuren" zugesetzt wird. Derivat der Säuren meint hier auch ein Salz der Säuren. Vorzugsweise werden dem Elektrolyten Benzoesäure und/oder Nikotinsäure und/oder Salicylsäure oder zumindest ein Derivat der vorgenannten Säuren, zugesetzt. Die vorstehend aufgeführten Säuren und/oder Derivate sind zweckmäßigerweise in einer Konzentration von 1 g/l bis 50 g/l in dem Elektrolyten enthalten. Die genannten Substanzen dienen zur Verbesserung der Abscheidung in einem möglichst breiten Stromdichtebereich.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß zur Verbesserung der Abscheidung mehrwertige aromatische Alkohole, an deren Kohlenstoffatomen anstelle von Wasserstoff Alkyl-, Ether-, Sulfonat- oder Formylgruppen gebunden sein können, sowie aliphatische Carbonsäuren, die als Substituenten Hydroxy-Mercapto-, Amino- oder Halogengruppen tragen können, sowie die Alkoxylate dieser Verbindungen eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten heterozyklischen aromatischen Verbindungen um Substanzen handelt, die hervorragend als Hochglanzmittel für die galvanische Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen geeignet sind. Diese Verbindungen sind im übrigen vollständig wasserlösliche Hochglanzmittel, so daß die eingangs, in Verbindung mit den bekannten Maßnahmen geschilderten Nachteile vermieden werden können. Insbesondere sind die für die bekannten Hochglanzmittel erforderlichen hohen Konzentrationen an Netzmitteln in dem Elektrolyten für die erfindungsgemäßen heterozyklischen aromatischen Verbindungen nicht notwendig. Insoweit können die erfindungsgemäßen Hochglanzmittel auf einfache Art und Weise in die Elektrolytlösung eingebracht werden und bewirken nichtsdestoweniger eine funktionssichere Abscheidung von hochglänzenden Zinkschichten oder Zinklegierungsschichten. Im Ergebnis zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch wenig aufwendige und wenig kostspielige Maßnahmen aus.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel 1 betrifft ein Verfahren nach dem Stand der Technik. Die Ausführungsbeispiele 2 bis 4 betreffen das erfindungsgemäße Verfahren.
Ausführungsbeispiel 1:
In eine Hullzelle wurde ein Elektrolyt folgender Zusammensetzung gegeben: 35 g/l Zn2+ (als ZnCl2), 235 g/l KCl, 25 g/l H3BO3, 4 g/l Natriumbenzoat, 6 g/l Lutensol ON 110 (BASF) und 2 g/l Lutensit AP 14 (BASF). Bei einem pH-Wert von 5,6 wurde bei einer Temperatur zwischen 20 und 30° C unter Luftbewegung ein Stahlblech mit einer Stromstärke von 2 A 10 Minuten lang beschichtet. Der Niederschlag war hell, jeodoch ohne Glanz.
Ausführungsbeispiel 2:
In einen Elektrolyten entsprechend Ausführungsbeispiel 1 wurde zusätzlich 0,5 g/l 1-(3-Sulfopropyl)-pyridiniumbetain gegeben. Der unter gleichen Bedingungen wie in Ausführungsbeispiel 1 abgeschiedene Niederschlag zeigte Glanz im Bereich hoher Stromdichte.
Ausführungsbeispiel 3 :
In einen Elektrolyten gemäß Ausführungsbeispiel 1 wurden 0,05 g/l Dodecylpyridiniumchlorid gegeben. Es wurde ein gegenüber Ausführungsbeispiel 2 erweiterter Glanzbereich festgestellt.
Ausführungsbeispiel 4:
Einem Elektrolyten entsprechend Ausführungsbeispiel 1 wurden 0,1 g/l N-Benzylpyridinium-3-carboxylat zugesetzt. Nach der Beschichtung zeigt das ganze Stahlblech außer in kleinen Bereichen sehr hoher und sehr niedriger Stromdichte einen optimalen Glanz.

Claims (7)

  1. Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen auf einer metallischen Oberfläche,
    wobei mit einem wäßrigen sauren Elektrolyten gearbeitet wird, der zumindest ein Zinksalz sowie zumindest ein Hochglanzmittel enthält,
    wobei dem Elektrolyten als Hochglanzmittel zumindest eine heterozyklische aromatische Verbindung mit zumindest einem alkylierten Stickstoffatom als Heteroatom zugesetzt wird,
    wobei zumindest ein nicht ionogenes Tensid aus der Gruppe "Alkylalkoxylat, Arylalkoxylat, Alkylarylalkoxylat" zugesetzt wird und/oder
    wobei zumindest ein anionisches Tensid aus der Gruppe "sulfatiertes und/oder sulfoniertes Alkylalkoxylat, sulfatiertes und/oder sulfoniertes Arylalkoxylat, sulfatiertes und/oder sulfoniertes Alkylarylalkoxylat" zugesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als heterozyklische aromatische Verbindung zumindest ein 5-Ring-Heteroatomat und/oder zumindest ein 6-Ring-Heteroatomat zugesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als heterozyklische aromatische Verbindung zumindest ein N-alkyliertes Pyridin zugesetzt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die heterozyklische aromatische Verbindung in einer Konzentration von 0,001 g/l bis 100 g/l, vorzugsweise 0,005 g/l bis 10 g/l, bezogen auf den Elektrolyten, eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyten zumindest ein Tensid zugesetzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tensidkonzentration von 0,001 g/l bis 100 g/l, vorzugsweise 0,5 g/l bis 20 g/l, bezogen auf den Elektrolyten, gewählt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyten ein Polyglykol zugesetzt wird.
EP99117272A 1998-09-15 1999-09-02 Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Zinkniederschlägen und/oder Zinklegierungsniederschlägen Expired - Lifetime EP0987349B1 (de)

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