专利名称：金属镀敷添加剂，镀敷基材的方法以及由其获得的产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及特定添加剂在金属镀浴中的用途，以提高其质量，即沉积涂层的纯度。 在一个特定的应用场合中，即硬质存储盘的生产中，已发现特定的硫酸化脂肪酸酯(例如蓖麻油的硫酸化酯)添加剂特别有用，其由下式表示 其中R1选自OH、OCH2、OCH2CH3、直链或支化C1-C7烷基； R2选自H和直链或支化C1-C7烷基； m是1至约5的整数； η是2至约30的整数； ο是0至约10的整数； M+是金属或拟金属(pseudo metal)离子或H+。
在本发明的上下文中，优选烷基含有1-7，优选1-5，更优选1-3个碳原子。优选烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基和丁基。
ο可为0-10，优选0-3的整数。由于烷基链的价态，其不能超过2 X (3. 5+n)-m。R1 和SO4-二者都可位于碳链的任意位置，如上图所示。如果羧酸是作为硫酸化反应起始产物的脂肪酸，则硫酸根位于前者双键的任一个碳原子上。拟金属离子例如可为nh4+。本发明优选实施方案使用硫酸化蓖麻油酯作为添加剂，其由下式表示
权利要求
1.用于金属镀浴中的处于由脂肪酸或其混合物及其盐经硫酸化和酯化而制备的混合物中的至少一种反应产物添加剂，其由下式表示其中R1选自OH、OCH2、OCH2CH3、直链或支化C1-C7烷基； R2选自H和直链或支化C1-C7烷基； m是1至约5的整数； η是2至约30的整数； ο是0至约10的整数； M+是金属或拟金属离子或H+； 其具有约_40mV至约-150mV的ζ电位。
2.根据权利要求1的添加剂，其以基本上避免非金属粒子共沉积的有效量存在。
3.用于在金属或金属合金沉积过程中基本上避免非金属粒子共沉积的金属镀敷组合物，其包含用于金属镀浴中的获自由脂肪酸或其混合物及其盐经硫酸化和酯化而制备的混合物的至少一种反应产物添加剂，其由下式表示其中R1选自OH、OCH2、OCH2CH3、直链或支化C1-C7烷基； R2选自H和直链或支化C1-C7烷基； m是1至约5的整数； η是2至约30的整数； ο是0至约10的整数； M+是金属或拟金属离子或H+。
4.根据权利要求3的金属镀敷组合物，进一步包含金属离子、稳定剂、络合剂和还原剂。
5.用于沉积镍和镍合金的金属镀敷组合物，其包含 (i)镍离子源；( )用于金属镀浴中的获自由脂肪酸或其混合物及其盐经硫酸化和酯化而制备的混合物的至少一种反应产物添加剂，其以基本上避免镍和镍合金沉积过程中非金属粒子共沉积的有效量存在，其由下式表示
R2选自H和直链或支化C1-C7烷基； m是1至约5的整数； η是2至约30的整数； ο是0至约10的整数； M+是金属或拟金属离子或H+；(iii)稳定剂；(iv)络合剂；和 (ν)还原剂。
6.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中R2是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或异丁基及其混合物。
7.根据权利要求5的金属镀敷组合物，m是1、2或3。
8.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中η是8-22。
9.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中M+是H+、Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+或ΝΗ4+。
10.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中所述添加剂由下式表示其中R2选自H和直链或支化C1-C7烷基，且M+是金属或拟金属离子或H+。
11.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中所述添加剂的浓度为约0.001-约
12.根据权利要求11的金属镀敷组合物，其中所述添加剂的浓度为约0.01-约30ppm。
13.根据权利要求11的金属镀敷组合物，其中所述添加剂的浓度为约0.l-15ppm。
14.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中镍的浓度为约2-约25g/l。
15.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中镍的还原剂是连二磷酸盐、甲醛、胼、氢硼化物或胺硼烷及其混合物。
16.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中所述还原剂是浓度为约10-约50g/l的连二磷酸盐。
17.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中所述络合剂是乙酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、 琥珀酸盐、氨基乙酸盐、丙二酸盐、焦磷酸盐、苹果酸盐及其混合物。
18.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中所述稳定剂是硒离子、碲离子、锡离子、铅离子、钼离子、钒离子、铜离子、铋离子、锑离子、碘酸盐、氰酸盐、不饱和有机酸、亚硫基二乙酸或硫脲及其混合物。
19.根据权利要求5的金属镀敷组合物，其中所述组合物具有约3-约8的pH值。
20.一种在基材上沉积无电金属或金属合金而基本上避免非金属粒子共沉积的方法， 包括用金属或金属合金镀敷所述基材，同时赋予自催化镀浴中的所述非金属粒子和基材镀敷表面之一或二者阴离子特性，其中所述镀浴具有获自由脂肪酸或其混合物及其盐经硫酸化和酯化而制备的混合物的至少一种反应产物添加剂。
21.根据权利要求20的方法，其中至少一种反应产物添加剂由下式表示
其中R1选自OH、OCH2、OCH2CH3、直链或支化C1-C7烷基； R2选自H和直链或支化C1-C7烷基； m是1至约5的整数； η是2至约30的整数； ο是0至约10的整数； M+是金属或拟金属离子或H+。
22.根据权利要求21的方法，其中所述基材是铁、镍或铝或一种或多种所述金属的合金。
23.根据权利要求21的方法，其中所述金属是镍，且镀敷的镍或镍合金层的厚度为约 1-约 75 μ m0
24.根据权利要求21的方法，其中所述厚度为约8-约15μ m。
25.根据权利要求21的方法，其中所述镀浴的温度为约40-约95°C。
26.根据权利要求21的方法，其中所述镀浴进一步包含稳定剂、络合剂或还原剂或其混合物。
27.根据权利要求21的方法，其中所述非金属粒子是塑料粒子。
28.根据权利要求27的方法，其中所述塑料是聚砜。
29.根据权利要求27的方法，其中所述塑料是聚偏氟乙烯。
30.根据权利要求27的方法，其中所述塑料是聚四氟乙烯。
31.根据权利要求21的方法，其中镀敷的基材是硬质存储盘的前体。
32.—种制备硬质存储盘的方法，包括在基材上沉积无电镍或镍合金涂层，同时基本上避免非金属粒子共沉积；用镍或镍合金镀敷所述基材，同时赋予所述非金属粒子和镀敷的基材表面阴离子的离子特性，从而使它们在自催化镀浴中互相排斥；其中所述镀浴具有获自由脂肪酸或其混合物及其盐经硫酸化和酯化而制备的混合物的至少一种反应产物添加剂。
33.一种通过如下方法制备的基本上不含非金属粒子的自催化镀敷金属或金属合金涂覆的基材，其中所述方法包括在自催化镀浴中用金属或金属合金镀敷研磨的基材，其中所述镀浴含有非金属粒子和获自由脂肪酸或其混合物及其盐经硫酸化和酯化而制备的混合物的至少一种反应产物添加剂；赋予所述非金属粒子阴离子性以基本上抑制非金属粒子在基材涂层中的沉积；由此制得平坦的、基本不含非金属不平物的涂覆的基材；其中涂覆的基材表面具有约21nm的平均粗糙度；所述涂覆的基材用于磁性介质应用。
全文摘要
本发明涉及硬质存储盘的制备，包括使用在镀敷过程中能阻止非金属粒子沉积的金属镀敷组合物。所述镀敷组合物包含至少一种式(I)的硫酸化肪酸酯添加剂或其混合物或盐，其中R1选自OH、OCH2、OCH2CH3和直链或支化C1-C7烷基；R2选自H和直链或支化C1-C7烷基；m等于1至约5；n等于2至约30；o等于0至约10；M+是金属或拟金属离子或H+。所述添加剂具有能阻止非金属粒子沉积的ζ电位。本发明进一步涉及一种无电镀敷方法，其中将上所述添加剂组合物用于至少含有稳定剂、络合剂、还原剂和金属离子源的浴中。
文档编号G11B5/62GK102187391SQ200980140878
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月16日 优先权日2008年10月16日
发明者K·舍尔, G·基尔斯, S·阿克塔尔 申请人:阿托特希德国有限公司