Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno,

que se caracteriza porque contiene un aditivo (A) compuesto por un derivado de amina, una epihalohidrina y un compuesto de éter de glucidilo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un baño de ácido pirofosfórico libre de iones ciánicos para ser usado en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño, apropiado para aplicaciones ornamentales y de enseres y para el tratamiento superficial de componentes electrónicos, etc., en particular, se refiere a un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de estaño-cobre capaz de generar un revestimiento preferido incluso en galvanoplastia en la que la distribución de densidad de corriente en el momento de llevar a cabo el proceso de galvanoplastia es extremadamente amplia, desde valores de densidad de corriente bajos hasta valores de densidad de corriente elevados, como sucede en el caso de galvanoplastia en tambor, y se refiere a una revestimiento de aleación de cobre-estaño que se puede obtener usando el baño de ácido pirofosfórico.

Técnica anterior

De manera convencional, la galvanoplastia con níquel se ha usado ampliamente como tratamiento superficial para bienes ornamentales y de enseres. No obstante, se ha constatado que la galvanoplastia con níquel presenta un problema de alergia frente a níquel que da lugar a erupción cutánea o inflamación en el individuo que se apoya sobre el bien ornamental que presenta el revestimiento de níquel, por lo que se demanda una tecnología alternativa. De igual forma, la galvanoplastia con aleación de estaño-plomo, que contiene plomo, se ha usado ampliamente de manera convencional para el tratamiento superficial de componentes electrónicos. Tomando en consideración el carácter nocivo que presenta el plomo para la salud humana y el medio ambiente, existe demanda de una nueva galvanoplastia en la que no se use plomo.

En estas circunstancias, en los últimos años, se ha revisado la galvanoplastia con aleación de cobre-estaño.

La mayoría de los baños de galvanoplastia para su uso en procesos de galvanoplastia con aleación de cobre-estaño contienen iones ciánicos tales como un baño de cianógeno-ácido estánnico y un baño de cianógeno-ácido pirofosfórico. Debido a la estricta legislación en materia de tratamientos de desagüe, la eliminación de los residuos procedentes de dichos baños resulta costosa. Existe también un problema desde el punto de vista de operación en un entorno seguro. Por tanto, se requiere un baño de galvanoplastia con aleación de cobre-estaño que no contenga iones ciánicos (en lo sucesivo, denominado simplemente “libre de cianógeno”).

En estas circunstancias, se han propuesto los siguientes baños de ácido pirofosfórico como baños de galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libres de cianógeno.

En el documento JP 10-102278 A, se propone, como baño de ácido pirosfosfórico libre de cianógeno, un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño que contiene un producto de reacción de un derivado de amina y una epihalohidrina, con una proporción molar 1:1 y un derivado de aldehído y, cuando resulte necesario, además se usa un agente para ajustar la tensión superficial. De igual forma, en el documento JP 2001-295092 A (US 6416571 B), se propone, como baño de ácido pirofosfórico libre de cianógeno, un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño que contiene un producto de reacción de un derivado de amina y una epihalohidrina, con una proporción molar de 1:1, y un tensioactivo catiónico y, cuando resulte necesario, además se usa un agente para ajustar la tensión superficial y un estabilizador de baño.

De manera convencional, la galvanoplastia en tambor se ha usado en el tratamiento de galvanoplastia en masa para pequeñas partes cuyo tamaño resulta reducido y no presentan orificio de sujeción. Cuando se lleva a cabo la galvanoplastia en tambor a escala industrial (en varios kilogramos (kg) o más), los baños de ácido pirofosfórico usados en la técnica anterior dan lugar a productos de aspecto (color, brillo, etc.) no completamente uniforme, incluso para productos que han sido sometidos a galvanoplastia en el mismo tambor, en el mismo proceso de galvanoplastia, y ha habido problemas en el sentido de que se generan productos defectuosos por mal aspecto en proporciones del orden de 20 a 50 %. De igual forma, la retirada de los productos defectuosos generados debe cumplir con los números de corte y es preciso volver a someter a galvanoplastia los productos defectuosos, por lo que aumenta el trabajo y con ello el coste.

Por tanto, un objeto de la presente invención es resolver los problemas anteriormente mencionados de la técnica anterior, proporcionar un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno, que pueda ser usado a escala industrial, en particular, un baño de ácido pirofosfórico libre de cianógeno para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño capaz de rendir un tratamiento uniforme y que muestre un tasa reducida de generación de productos defectuosos (en lo sucesivo, en algunos casos denominada simplemente “tasa de rechazo”), incluso en aquellas aplicaciones en las que el estado de la actual aplicación se ve modificado de forma continua entre un estado de densidad de corriente elevada y un estado de densidad de corriente baja, como en el caso de un método de galvanoplastia en tambor, y se pueda obtener un revestimiento de aleación de cobre-estaño mediante el uso de un baño de ácido pirofosfórico.

**(Ver fórmula)**

Divulgación de la invención

Con el fin de resolver los problemas de la técnica anterior, los inventores de la presente invención han llevado a cabo un profundo estudio sobre la relación entre el intervalo de densidad de corriente en el que se obtiene un revestimiento que presenta un aspecto brillante y uniforme en un ensayo de célula de Hull (en lo sucesivo, denominado “intervalo óptimo de densidad de corriente”) y la tasa de generación de productos defectuosos. Como resultado de ello, han comprobado que los intervalos óptimos de densidad de corriente de los baños convencionales de ácido pirofosfórico fueron muy estrechos, en comparación con los baños de galvanoplastia con aleación de cobre-estaño de cianógeno y que la ampliación del intervalo óptimo de densidad de corriente, en particular, disminuyendo la densidad de corriente de la placa de célula Hull en su parte de densidad de corriente baja en la que las placas comienzan a presentar brillo por primera vez (en lo sucesivo, denominada “densidad de corriente de brillo mínimo”) sobre el lado de densidad de corriente baja, puede provocar la disminución de la tasa de generación de productos defectuosos.

Por consiguiente, los inventores de la presente invención han llevado a cabo estudios sobre la composición del baño de galvanoplastia con el objetivo de ampliar su intervalo óptimo de densidad de corriente. En particular, la disminución de su densidad de corriente de brillo mínimo, y como resultado de ellos han encontrado que el uso de un compuesto de éter de glucidilo en lugar del derivado de aldehído descrito en el documento JP 10-102278 A o del tensioactivo catiónico descrito en el documento JP 2001-295092 A puede ampliar el intervalo de brillo, en particular, en el lado de bajo densidad de corriente, y puede dar lugar a rendimientos elevados (baja tasa de generación de productos defectuosos) de producto tratado que presenta color y aspecto uniforme, incluso en galvanoplastia en tambor. De esta forma, se ha logrado la presente invención basada en este descubrimiento.

Concretamente, la presente invención proporciona baños de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno y un revestimiento de aleación de cobre-estaño que se puede obtener por medio del uso del baño de ácido pirofosfórico.

1. Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno, que se caracteriza por contener un aditivo (A) compuesto por un derivado de amina, una epihalohidrina y un compuesto de éter de glucidilo.

2. El baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno del punto 1 descrito anteriormente, en el que el derivado de amina incluye un miembro o dos o más miembros seleccionados entre el grupo formado por amoníaco, etilendiamina, dietilentriamina, piperazina, npropilamina, 1,2-propanodiamina, 1,3-propanodiamina, 1-(2-aminoetil)piperazina, 3-dietilaminopropilamina, dimetilamina, hexametilentetramina,... [Seguir leyendo]

1. Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno, que se caracteriza porque contiene un aditivo (A) compuesto por un derivado de amina, una epihalohidrina y un compuesto de éter de glucidilo.

2. Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de la reivindicación 1, en el que el derivado de amina comprende un miembro, o dos o más miembros que seleccionados del grupo que consiste en amoníaco, etilendiamina, dietilentriamina, piperazina, n-propilamina, 1,2propanodiamina, 1,3-propanodiamina, 1-(2-aminoetil)piperazina, 3-dietilaminopropilamina, dimetilamina, hexametilentetramina, tetraetilenpentamina, trietanolamina, hexametilendiamina e isopropanolamina.

3. Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el derivado de amina es piperazina o 1-(2-aminoetil)piperazina.

4. Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las proporciones de epihalohidrina y de compuesto de éter de glucidilo en el aditivo (A) son de 0,5 moles a 2 moles de epihalohidrina y de 0,1 moles a 5 moles de compuesto de éter de glucidilo, respectivamente, por cada 1 mol de derivado de amina.

5. Un baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de acuerdo con la reivindicación 1 ó 4, en el que el compuesto de éter de glucidilo del aditivo (A) es un compuesto de éter de glucidilo polifuncional que tiene dos o más grupos funcionales en la molécula.

6. El baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 4, en el que el compuesto de éter de glucidilo del aditivo (A) es un poli(éter de glucidilo) de un aducto de etilenglicol añadido con 0 a 2 moles de epihalohidrina, representado por medio de la fórmula general (I):

R1-O-CH2-CH2-O-R2 (I)

(en la que R1 y R2, que pueden ser iguales o diferentes, representa cada uno un grupo representado por la fórmula

**(Ver fórmula)**

7. El baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un aditivo (B) compuesto por un ácido sulfónico y/o una sal de ácido sulfónico.

8. El baño de ácido pirofosfórico para su uso en galvanoplastia con aleación de cobre-estaño libre de cianógeno de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el baño de galvanoplastia tiene un pH de 3 a 9.

9. Porcedimiento de producción de un revestimiento con aleación de cobre-estaño, mediante el uso de un baño de ácido pirofosfórico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.