CZ289089B6 - Způsob vylučování kovové mědi - Google Patents

Způsob vylučování kovové mědi Download PDF

Info

Publication number
CZ289089B6
CZ289089B6 CZ19961482A CZ148296A CZ289089B6 CZ 289089 B6 CZ289089 B6 CZ 289089B6 CZ 19961482 A CZ19961482 A CZ 19961482A CZ 148296 A CZ148296 A CZ 148296A CZ 289089 B6 CZ289089 B6 CZ 289089B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
copper
hydroxide
acid
solution
disproportionation
Prior art date
Application number
CZ19961482A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ148296A3 (en
Inventor
Joseph Soltys
Original Assignee
Lilly Technologies, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lilly Technologies, Inc. filed Critical Lilly Technologies, Inc.
Publication of CZ148296A3 publication Critical patent/CZ148296A3/cs
Publication of CZ289089B6 publication Critical patent/CZ289089B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/38Coating with copper
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

P°i zp sobu vylu ov n kovov m di na katalyticky aktivovan m povrchu kontaktov n m povrchu s vodn²m roztokem m nat²ch iont se p°iprav vodn² roztok m nat²ch iont , p°id se k uveden²m m nat²m iont m neamoniakov reduk n inidlo, kter obsahuje hydroxylamin nebo jeho soli, p°id se ve vod rozpustn² hydroxid alkalick ho kovu nebo kovu alkalick²ch zemin pro redukci uveden²ch m nat²ch iont ve vodn m roztoku v podstat zcela na hydroxid m n², a pot se p°id roztok aktiv toru obsahuj c hydroxykarboxylovou kyselinu nebo jej soli a miner ln kyselinu pro vylou en kovov m di disproporcionac vznikl ho hydroxidu m n ho.\

Description

Způsob vylučování kovové mědi
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká způsobu vylučování kovové mědi, přesněji zdokonaleného způsobu pokovování kovovou mědí katalyticky aktivovaných povrchů kontrolovanou disproporcionací hydroxidu měďného a prostředku pro toto pokovování.
Dosavadní stav techniky
Pokovování mědí pomocí disproporcionace uvedl Sivertz a kol. (US Patent 3 963 842). Patent popisoval neelektrické pokovování mědí stříbra, skla (výhodně při výrobě zrcadel) a dalších katalyticky aktivovaných povrchů: 1) rychlou redukcí komplexních tetramoměďnatých iontů ve vodném roztoku na komplexní diamoměďné ionty bez významné redukce na kovovou měď; 2) následnou kontrolovanou disproporcionací resultujících měďných iontů za vzniku usazeniny kovové mědi hlavně na povrchu. Počáteční redukční krok byl proveden řadou redukčních činidel vybraných z dusíkatých látek obsahujících jeden nebo dva atomy dusíku obecného vzorce I
X-NH-Y (I) kde X je vodík, hydroxylsubstituovaná nižší alkylová nebo benzensulfonylová skupina a Y je -NH2 nebo NH2Z. Pokud Y je NH2Z, pak X je vodík, hydroxylsubstituovaná nižší alkylová nebo benzensulfonylová skupina a Z je kyselina nebo -H nebo HZ. Pokud Z je -HZ, pak X je hydroxyl. Specifičtí zahrnutí zástupci byli hydrazin, soli hydrazinu s kyselinou sírovou nebo octovou, monosubstituované deriváty hydrazinu zahrnující 2-hydroxyethylhydrazin a p-hydrazinobenzen-sulfonovou kyselinu, hydroxylamin a soli hydroxylaminu s kyselinou sírovou nebo octovou. Byla uvedena i pomocná redukční činidla používaná kromě hydrazinových činidel zahrnující symetricky disubstituované hydraziny jako di-2-hydroxyethylhydrazin, hydrazobenzen a hydrazokarbonamid a další dusíkaté látky, např. hydrogenuhličitan aminoguanadinu. Použití hydroxylaminsulfátu bylo výhodnější než hydrazinů.
Při tomto způsobu provedení bylo považováno za nezbytné použití hydroxidu amonného ve spojení s hydroxylaminsulfátem ke konverzi mědi z oxidačního stavu + 2 (měďnatý) do stavu + 1 (měďný). Diamoměďný ion pak po smísení s určitými aktivními organickými kyselinami jako hydroxykarboxylovými kyselinami, s výhodou alfa hydroxykyselinami, jako glykolovou, jablečnou, vinnou, cukrovou, citrónovou a/nebo mléčnou, a dikyselinami (jantarovou) a sulfamidovou kyselinou disproporcionuje na kovovou měď a měďnaté ionty. Alternativně se používá jako aktivátor pro disproporcionací chelatující amin jako ethylendiamin, triethyletraamin, analogické alkylaminy nebo aktivní minerální kysel iny jako sírová nebo fosforečná s modifíkátorem (uvedené organická kyseliny, chelatující aminy nebo jejich kombinace). Po disproporcionací se kovová měď usazuje na skle, kovovém stříbrném filmu nebo jiném aktivovaném povrchu.
Amoniakální roztok měďného komplexu byl také uveden v méně úspěšném postupu pokovování mědí disproporcionací v US patentech 2 967 112 a 2 977 244.
Od uvedení zmíněného Sivertzova postupu v polovině 70. let, byl tento licensován, používán a obecně dobře fungoval v četných výrobnách zrcadel po celém světě. Ale jsou zde určité aspekty, ve kterých by bylo vítáno zlepšení. Aminoměďný komplex používaný ve zmíněném postupu se rozkládá řádově minutovou expozicí vzduchem, proto bylo obecně nutné jeho přípravu provádět v uzavřených kontejnerech. Jediný způsob jeho ochrany byla dusíková atmosféra nebo jiné izolování proti vzduchu, což bylo zpravidla nepraktické. Film kovové mědi usazený s použitím Sivertzova postupu měl rovněž tendenci k zakalování při styku s vodní párou, zvláště v kombinaci s výpary čpavku při výrobě, což komplikuje ochranu během postupu. Také
-1 CZ 289089 B6 rychlost reakce při uvedeném postupu nebylo možno kontrolovat. Proto se výrobci stále snaží zlepšit účinnost reakce k urychlení procesu a úspoře materiálu. Proto už dlouho bylo zapotřebí vylepšení Sivertzova patentového způsobu.
V poslední době začínají v USA i jinde ve světě platit normy regulující vypouštění amoniaku do odpadních vod a řek a životního prostředí vůbec. Vyhovění těmto normám vyžaduje od společností úplně vyloučit používání amoniaku v jejich procesech nebo instalovat drahá kontrolní zařízení proti znečištění a vyloučit přítomnost čpavku ve vytékající vodě i v prostředí továrny. Konvenční technologie a i nejlepší dostupná zařízení, která se používají k odstranění čpavku z výstupní vody jsou drahá a ne příliš účinná. Vzdušné vypuzování pouze uvolňuje čpavek do vzduchu a neodstraňuje znečišťující látky. Čpavek lze rovněž likvidovat použitím chloru, ale tento systém produkuje chlorované organické látky, které představují potenciální znečištění a ohrožení zdraví. Výše zmíněný postup využívá v aktivačním modifikátoru hydroxykarboxylové kyseliny (citrónová), ale vyžaduje použití těchto organických kyselin v množství, které způsobuje značné zvýšení chemické i biologické spotřeby kyslíku u vypouštěných vod. Použití výrazně menšího množství citrónové i dalších organických kyselin pomůže z hlediska znečišťování prostředí i kontrolou množství nežádoucích reakčních produktů.
Ve vztahu k problémům a nedostatkům předcházejících způsobů se předkládaný vynález týká vylepšení způsobu pokovování mědí při vyloučení použití čpavku a s tím spojených problémů.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je zlepšení účinnosti výše popsaného Sivertzova způsobu pokovování mědí.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je získání metody kontroly rychlosti reakce výše popsaného Sivertzova způsobu pokovování mědí.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je zlepšení výše popsaného Sivertzova způsobu pokovování mědí redukcí množství organických kyselin potřebných pro disproporcionaci měďných iontů.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je získání neelektricky vyloučeného filmu mědi, který se rychle nekalí po expozici vodní parou.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je zlepšení výše popsaného způsobu pokovování mědí eliminací potřeby dusíkové atmosféry pro měďný komplex nebo potřeby udržovat měďný komplex v uzavřeném kontejneru.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je získání měďného komplexu pro použití při výše popsaném způsobu pokovování mědí, při kterém se roztok měďného komplexu připravuje snadno skladuje i po relativně dlouhou dobu před nanášením filmu mědi na požadovaný substrát disproporcionaci.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je získání systému prostředků pro dosažení výše popsaných cílů.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález se týká způsobu pokovování mědí katalyticky aktivovaných povrchů rychlou redukcí měďnatých iontů ve vodném roztoku na měďné ionty, které se instantně převádění na nerozpustný hydroxid měďný, bez následné redukce na elementární nebo kovovou měď, a tak kontrolovanou disproporcionaci resultujícího hydroxidu měďného za vzniku sraženiny kovové mědi hlavně na povrchu. Způsob zahrnuje přidání neamonného redukovadla kměďnatým iontům k redukci na měďné ionty. Neamonné redukovadlo je s výhodou
-2CZ 289089 B6 hydroxylamin a jeho soli sve vodě rozpustnými hydroxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin nebo jinými neamonnými zásadami, nej výhodněji s hydroxidem sodným. Způsob redukce měďnatých iontů dále pokračuje přidáním roztoku antiaglomerujícího činidla ke kontrole disperze sraženiny hydroxidu měďného, s výhodou poly-olu (sorbosa, fruktosa, dextrosa) nebo invertního cukru. Antiaglomerující činidlo je přítomno v množství nedostatečném pro samoredukci měďnatých iontů.
Proces disproporcionace hydroxidu měďného se provádí přidáním kyselého aktivátoru skládajícího se z hydroxykarboxylové kyseliny nebo její soli za vysrážení kovové mědi zejména na katalyticky aktivovaném povrchu. Aktivátor (hydroxykarboxylová kyselina) je v roztoku přítomen v množství ne větším než jeden mol na mol hydroxidu měďného. Modifikátor aktivátoru (hydroxy-karboxylové kyseliny nebo její soli) je s výhodou kyselina citrónová, jablečná, vinná nebo maleinová a modifikátor dále obsahuje kyselinu sírovou. K aktivátoru se dále přidává rychlostní modifikátor jako forma volné kyseliny etoxylované karboxylátu mastného alkoholu, glycin, triethylentetraamin a polyakrylátová aniontová povrchově aktivní látka nebo jiná povrchově aktivní aditiva, která zpomalují nekontrolovaný rozklad na nepotřebnou disperzní sraženinu kovové mědi místo na požadovaný měděný kovový povrch.
V dalším aspektu se vynález týká neamonného systému pro pokovování mědí obsahujícího vodný roztok s měďnatými ionty vodný roztok redukovadla s dusíkatou látkou, vodný roztok s alkalickým kovem nebo kovem alkalickým zemin a vodný roztok aktivátoru s hydroxykarboxylovou kyselinou nebo její solí nebo minerální kyselinou v kombinaci s hydroxykarboxylovou kyselinou nebo její solí. Roztok redukovadla s výhodou obsahuje hydroxylamin a jeho soli a alkalický hydroxid nebo hydroxid kovu alkalických zemin nebo jiná neamoniakální báze je s výhodou hydroxid sodný. Systém dále obsahuje antiaglomerující činidlo, s výhodou poly-ol (sorbosa, invertní cukr), kvůli udržení hydroxidu měďného jako jemně dispergované částice. Antiaglomerující činidlo je přítomno v množství nedostatečném pro samoredukci měďnatých iontů. Vodný roztok aktivátoru s výhodou obsahuje karboxylovou kyselinu nebo její sůl v množství ne větším než 65 g/1, modifikátor karboxylové kyseliny nebo její soli s výhodou obsahuje kyselinu citrónovou, jablečnou nebo vinnou a dále obsahuje minerální kyselinu.
V systému je dále zahrnuta rychlost modifikující povrchově aktivní látka dříve popsaného typu.
Způsob podle předkládaného vynálezu je vylepšením výše zmíněného způsobu patentu US 3 963 842, který je zde uveden mezi referencemi. Vynález je možné použít k pokovování mědí na různé substráty nebo katalyzované povrchy, ale zejména je míněn k použití k pokovování mědí stříbrných vrstev na skle nebo přímo skla při výrobě zrcadel. Povrch skla se nejprve senzibiluje použitím roztoku chloridu cínatého a následně amoniakálním dusičnanem stříbrným, což je známá metoda. Pokud je třeba provést pokovování stříbrné vrstvy, vyrobí se tato metodami uvedenými v patentu US 3 776 740 (Sivertz a kol.), patentu US 4 102 702 (Bahls) nebo patentu US 4 192 686 (autor této přihlášky). Výhodná metoda pokovování stříbrem je v patentu US 4 737 188 (Bahls). Když je vrstva mědi usazena, použije se přes ni pryskyřice nebo jiný povlak jako je bezolovnatá pryskyřice uvedená v patentu US 5 075 134 (Sanford) a patentu US 5 094 881 (Sanford a kol.). Všechny tyto patenty jsou uvedeny mezi referencemi.
Systém podle předkládaného vynálezu je tvořen třemi nebo čtyřmi komponenty. Tyto komponenty jsou ve formě vodného roztoku a pro dopravu a skladování mohou být koncentrovány. Následně se kvůli silnému účinku zředí deionizovanou vodou.
První komponent je tvořen měďnatými ionty s výhodou z neamonného komplexu meďnaté soli jako síranu nebo dusičnanu, nejvýhodněji z pentahydrátu síranu měďnatého (CuSO4.5H2O). Redukovadlo dvojmocné mědi na jednomocnou se připraví separátně jako druhý komponent nebo je výhodněji obsaženo v prvním komponentu. Obsahuje dusíkatou látku výhodně s koredukovadlem (látkou popsanou v US 3 963 842), hydroxylamin a jeho soli, nejvýhodněji hydroxylamin sulfát). Ostatní redukovadla jsou hydrazin, aminoguanidin bikarbonát, karbohydrazid a dithionit nebo jiné látky schopné redukce dvojmocné mědi na jednomocnou bez
-3CZ -289089 B6 amoniaku. Koncentrace dusíkaté látky nebo redukovadla je 25 až 65 g/1, s výhodou alespoň 45 g/1 a musí dostačovat k redukci veškerého hydroxidu měďnatého na měďný, jak ukazuje stechiometrická rovnice s redukovadlem hydroxylamin sulfátem:
NaOH + 4 CuSO4 + (NH3OH)2SO4 -> 4 Cu(OH) | + NO21 + 5 Na2SO4 + 7 H2O
Redukce měďnatých iontů se dokončí adicí třetího komponentu, ve vodě rozpustného alkalického hydroxidu nebo hydroxidu kovu alkalických zemin, s výhodou hydroxidu sodného nebo draselného nebo jiné neamonné báze jako uhličitanu sodného nebo draselného, k upravení bazicity na směs měďnatých iontů a redukujícího činidla ve stechiometrickém poměru podle výše uvedené rovnice. Alkalický hydroxid nebo hydroxid kovu alkalických zemin je s výhodou hydroxid sodný. Reakce resultuje v rychlý vznik měďných iontů, které se instantně srážejí jako sraženina hydroxidu měďného, který vypadá jako „oranžové bláto“. Navíc se z reakční nádoby uvolňuje oxid dusný. Jako antiaglomerující činidlo bránící Cu(OH) částicím v tvorbě velkých chuchvalců nebo chomáčů obsahuje roztok redukovadla měďnatých iontů přidávaný k prvnímu komponentu s výhodou polyhydroxylový cukr nebo alkohol (polyol) jako dextrosu, fruktosu, glukonolakton, glukoheptonát sodný, L-sorbosu, invertní cukr, sacharosu, D-galaktonolakton, 2-keto-D-glukonovou kyselinu, glycin, D-manosu, D-galaktosu, apod. Výhodné polyoly jsou sorbosa a invertní cukr. Přestože tyto látky mohou teoreticky redukovat měď, množství použitého polyolu je v tomto případě nedostatečné k redukci dvojmocné mědi na jednomocnou. Koncentrace polyolu je 1 až 100 g/1 na mol použité soli mědi, s výhodou 10 až 100 g/1, nejvýhodněji 65 až 75 g/1 na mol soli mědi. Přestože se nechceme omezovat teorií, role polyolu je zřejmě ve zrušení vodíkových vazeb mezi vznikajícími molekulami hydroxidu měďného. Má se za to, že molekuly hydroxidu měďného vznikající během počáteční redukce měďnatých iontů v prvním komponentu mají tendenci ke tvorbě vodíkových vazeb k polyolu (kolem hydroxylových skupin) a ne vzájemně k sobě, a tak se udržuje sraženina hydroxidu měďného vysoce dispergovaná jako relativně malé částice. Bylo objeveno, že toto nakonec resultuje ve vyšší stejnoměrnost povlaku kovové mědi jako výsledek druhého kroku (disproporcionační reakce).
Jak bylo dříve uvedeno, redukovadlo se dodává jako roztok separátního nebo druhého komponentu, který se přidává k prvnímu roztoku měďnatého komponentu těsně před přidáním roztoku třetího komponentu, s výhodou hydroxidu sodného nebo draselného. Výhodné pořadí přidávání je nejprve komponent dva (redukovadlo) a pak komponent tři (alkalický hydroxid nebo hydroxid kovu alkalických zemin). Pokud se alkalický hydroxid nebo hydroxid kovu alkalických zemin přidá před redukovadlem, ztěžuje vzniklá sraženina hydroxidu měďnatého přidání roztoku redukovadla, a tak zpomaluje tvorbu hydroxidu měďného. Bez ohledu na požadovanou suspenzi hydroxidu měďného (oranžové bláto) výhodný poměr měďnaté soli, hydroxylaminového redukovadla a alkalického hydroxidu nebo hydroxidu kovu alkalických zemin ukazuje výše uvedená stechiometrická rovnice a rozdíly v podílu redukovadla nebo hydroxidu nebo hydroxidu kovu alkalických zemin (méně než stechiometrické množství) resultují v menší výtěžek hydroxidu měďného. Podobně použití většího než stechiometrického množství je zbytečné, i když hydroxid měďný vzniká v požadovaném stavu.
Na rozdíl od Sivertzova patentu US 3 963 842 se může hydroxid měďný (bláto) skladovat i manipulovat v otevřených nádobách bez dusíkové atmosféry k vyloučení vzduchu a pokud nutno nechat několik měsíců bez zpětné oxidace na měďnaté látky. Tento fakt dovoluje použití jednoduchých otevřených tanků pro všechny komponenty a resultující hydroxid měďný na rozdíl od Sivertzova postupu, kdy byla pro použití v průmyslovém měřítku nutná drahá zařízení.
Pro odborníky na chemii mědi je evidentní, že je nutné při výběru reaktantů (s potenciálními nečistotami) vyloučit určité anionty (kromě hydroxidových), které tvoří s měďnými ionty nerozpustné soli. Jedná se zejména o anionty chloridové, iodidové, sulfidové, kyanidové a thiokyanátové. Tyto není vždy možné vyloučit z výrobního prostředí. Znečištění alkalického hydroxidu nebo hydroxidu kovu alkalických zemin chloridem sodným musí být menší než 300 ppm. Na druhou stranu se ukázalo, že uhličitan přidaný nebo přítomný v hydroxidu sodném
-4CZ 289089 B6 jako Na2CO3, má pozitivní vliv na účinnost pokovování, pokud je přítomen v množství do 33 % hmotnostních hydroxidu sodného. Přebytečné množství způsobuje na měděném povlaku nežádoucí skvrny.
Za účelem kontrolovaného pokovování katalyticky aktivovaných povrchů mědí se musí k hydroxidu měďnému vzniklému spojením prvního, druhého a třetího komponentu přidat ještě komponent čtvrtý obsahující aktivátor (organickou kyselinu). Čtvrtý komponent nebo jeho modifikátor je s výhodou hydroxykarboxylová kyselina nebo její sůl, nejvýhodněji alfa hydroxy kyselina jako jablečnou, vinnou nebo citrónovou. Aktivátor se modifikuje přidáním minerální kyseliny (sírová, fosforečná, sulfamová) nebo aminu (ethylendiamin, triethylentetraamin a analogické aminy). Zde použitý výraz „minerální kyselina“ míní neutralizovanou formu, např. hydrogensíran sodný. Minerální kyselinu lze použít bez aktivátoru (organická kyselina), ale výsledkem je méně žádaný křídový vzhled povlaku mědi. Lepší je použít aktivátor-modifíkátor skládající se z kyseliny sírové s buď kyselinou jablečnou, vinnou nebo citrónovou nebo jejich směsí.
Alternativně může být hydroxykarboxylová kyselina obsažena v roztoku měďnaté soli (první roztok), to ale vyžaduje přidání minerální kyseliny jako aktivátoru-modifikátoru (čtvrtý komponent). Hydroxykarboxylová kyselina se vtom případě přidává kprvnímu komponentu jako sůl, např. sůl alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin. Hydroxykarboxylová kyselina se může přidat do jednoho nebo obou prvního a čtvrtého komponentu, ale s výhodou do čtvrtého a to v kyselé formě. Pokud se přidá do prvního, je sůl hydroxykarboxylové kyseliny ve formě citronanu, vínanu nebo jablečnanu.
Anorganická kyselina má s výhodou, pokud je v prvním komponentu 220 g/1 CuSO4.5H2O, koncentraci 40 až 100 ml/1. Kupodivu může být množství organické kyseliny nebo její soli menší než 200 g/1 uvedených v Sivertzově US 3963842, a to s výhodou 40 až 120 g/1, výhodněji alespoň 60 g/1, nejvýhodněji 65 g/1. To znamená méně než 1 mol organické kyseliny nebo její soli na mol hydroxidu měďného. Po přidání kyselého aktivátoru klesne pH úplného roztoku pod 7, s výhodou pod 3. Má se za to, že se oxid měďný rozpouští na měďné ionty a je pravděpodobně komplexován hydroxykarboxylovou kyselinou, takže jsou měďné ionty volné pro disproporcionační reakci. Reakce funguje i se samotnou jednou nebo druhou minerální nebo organickou kyselinou, ale vyloučená měď má nižší kvalitu než při výše popsané kombinaci organické a minerální kyseliny.
Výhodný systém podle předkládaného vynálezu obsahuje následující výhodné látky ve vodném roztoku (množství udaná pro koncentrát):
CU-275 (roztok mědi)
275 g/1 síranu měďnatého pentahydrátu
CU-1C (redukční roztok)
184 g/1 hydroxylamin sulfátu g/1 L-sorbosy
CU-100 (měď + redukční činidlo) díly CU-275 díl CU-1C
CU-200 (roztok alkalického kovu)
380 g/1 hydroxidu sodného
CU-300 (roztok aktivátoru) g kyseliny citrónové nebo vinné ml/1 kyseliny sírové (98 % hmotn.)
-5CZ 289089 B6
0,1 ml/1 formy volné kyseliny etoxylovaného karboxylátu mastného alkoholu.
Přidání určité látky může kontrolovat rychlost reakce a vlastně inhibovat tvorbu měďného kalu nebo bláta v kombinovaných roztocích během procesu vylučování mědi v souladu s předkládaným vynálezem, což vede ke zvýšení kvality povlaku. Podobné modifikátory v amoniovém systému disproporcionace nefungovaly. Modifikátory vhodné k přidání do roztoku aktivátoru CU-300 a které výhodně kontrolují reakci zahrnují formu volné kyseliny etoxylovaného karboxylátu mastného alkoholu, detergent, zvlhčující činidlo a disperguj ící činidlo, které neobsahuje kyselou formu karboxylátu ethoxylovaného mastného alkoholu (kondenzát ethylenoxidu), dostupné od Finetexu, lne. of Elmwoodpark, N.J.; vinan sodnodraselný; glycine; triethylentetraamin a polyakrylátová aniontová povrchově aktivní látka, činidlo proti odlupování dostupné od Pfizer lne. Další modifikátory obsahují následující povrchově aktivní látky:
Modifikátor Dodavatel
P.E. Soapbark FA Meer Corporation, North Bergen, NJ
Quillaja Extract 2F Meer Corporation, North Bergen, NJ
Alkonol WXN E.I. duPont de Nemours, Wilmington, DE
Alkonox XC E.I. duPont de Nemours, Wilmington, DE
Triton X-155 Rohm&Haas, Philadelphia, POVRCHOVÝ ANTIGEN
Decersol OT75 Američan Cyanamid, Wayne, NJ
Rexowet RW Emkay Chemical Company, Elizabeth, NJ
Acrilev AM Finetex, lne., Spencer, NC
EccosolP TexAll Products, Pointe Claire Dorval, Quebec
Witconate SCS Witco Chemical Corp., New York, NY
Witconol PS Witco Chemical Corp., New York, NY
Antarox RC520 GAF Corporation, New York, NY
Tyto modifikátory rychlosti a inhibitory tvorby bláta mohou být včleněny do výše popsaných čtyř komponent v koncentracích 0,1 až 10 g/1 a koncentracích udaných v příkladech provedení vynálezu. Dále bylo objeveno, že přidáním komplexujících činidel (iminodioctová kyselina ahydroxyethylenthylendiamintrioctová kyselina v množství 50 g/1, kyselina boritá v množství 10 g/1) a povrchově aktivních látek (Atcowet C od Bostik South, lne. of Grenville, S.C. v množství 0,1 až 10 g/1) k modifikátorům rychlosti dojde ke zvýšení účinnosti pokovování a vylučování mědi. Všechna výše zmíněná aditiva je nejlepší přidat k roztoku aktivátoru CU-300.
Pro provedení způsobu v souladu s předkládaným vynálezem se připraví vhodný substrát pro přijetí vrstvy kovové mědi. V případě výroby zrcadel se povrch skla senzibilizuje cínatými solemi a omyje .1% roztokem chloridu paladnatého nebo dusičnanu stříbrného (tam, kde se požaduje vytvoření měděného zrcadla na skle), nebo se potáhne vrstvou stříbra v souladu sBahlsovým patentem US 4737188 (tam, kde se na skle požaduje vytvoření stříbrného zrcadla s měděným povlakem). Komponent CU-100 obsahující měďnaté ionty, dusíkaté redukovadlo a antiaglomerující činidlo se smíchá s komponentem CU-200 obsahujícím neamonný alkalický hydroxid nebo hydroxid kovu alkalických zemin k rychlé redukci měďnatých iontů na hydroxid měďný. Pokud komponenty obsahují síran měďnatý, hydroxalamin sulfát a hydroxid sodný je rovnice vzniku měďného komplexu následující:
NaOH + 4 CuSO4 + (NH3OH)2SO4 -> 4 Cu(OH) j + NO2 f + 5 Na2SO4 + 7 H2O
Hydroxid měďný je oranžová sraženina s velmi jemnými částicemi, čehož důsledkem je nejstejnoměmější povlak mědi. Antiaglomerující činidlo (s výhodou polyol) umožňuje dispergovat hydroxid měďný na malé částice, což umožňuje nalití nebo postřik, pokud je roztok
-6CZ 289089 B6 čirý. Roztok hydroxidu měďného má pH 10 až 11, ale s přebytkem hydroxidu sodného je to více než 12. V souladu s předkládaným vynálezem se hydroxid měďný vzniklý reakcí CU-100 a CU-200 ihned používá nebo skladuje pro pozdější použití.
K vyloučení elementární kovové mědi na příslušném substrátu se hydroxid měďný smíchá s komponentem CU-300 obsahujícím aktivátor nebo modifíkátor aktivátoru. Pokud komponent CU-300 obsahuje kyselý aktivátor nebo modifíkátor aktivátoru, množství kyseliny se zvolí tak, aby reagující materiál měl pH méně než 7, s výhodou 1-4, nejvýhodněji 1-2. Komponent CU-300 se smíchá s hydroxidem měďným z reakce CU-100 a CU-200 jejich současným nalitím na povrch, který je určen k pokovování mědí, nebo jejich současným nastříkáním. Disproporcionace měďných iontů je příčinou redukce a vyloučení většího podílu iontů mědi na katalyzovaném povrchu jako elementární kovové mědi a zároveň oxidace zbývající části na měďnaté ionty.
Reakční teplota je 10 až 50 °C, s výhodou 15 až 30 °C, pro dosažení optimálního výsledku (vyšší účinnost s minimální čas pro tvorbu bláta). Při vyšší teplotě je účinnost pokovování menší kvůli tvorbě kousků (bláta) kovové mědi a ne pokovování. Kromě tvorby kousků (bláta) kovové mědi je účinnost dále snížena během vylučování reakcí měďné soli s atmosférickým kyslíkem. Tento problém lze za účelem zvýšení účinnosti vyřešit použitím atmosféry dusíku, CO2 nebo jiného inertu nebo jiným způsobem vyloučení kyslíku.
K vyloučení mědi na postříbřeném povrchu ve standardní laboratorní 250 ml skleněné kádince se použije následující postup s výhodnými výše popsanými koncentrovanými komponentami CU-100, CU-200 a CU-300.
Vezme se 37,5 ml roztoku CU-100 a přidá se kněmu 9 ml roztoku CU-200. Zředí se deionizovanou vodou na 110 ml a dobře promíchá. Vznikne žlutooranžová sraženina hydroxidu měďného. Hydroxid měďný má částice velmi jemné velikosti a jeho aglomeraci se předchází přítomností polyolu. Pak se vezme 34 ml roztoku CU-300 a v separátním zásobníku se zředí deionizovanou vodou na 100 ml.
Vezme se 1 ml zředěného roztoku CU-100 (ke kterému byl přidán roztok CU-200) a označí se jako A a 1 ml zředěného roztoku CU-300 a ten se označí jako B a zároveň se nalijí do postříbřené kádinky. Roztoky se jemně 10 sekund míchají kroužením a postaví na 50 sekund na stůl. Na stříbrném povrchu se vyloučí stejnoměrný měděný film. Roztoky se pak z kádinky vypláchnou a přebytek vody se vysuší.
K výpočtu účinnosti reakce se pak měděný film ze stříbrného odstraní působením roztoku hydroxidu amonného v přítomnosti vzduchu dokud se usazená měď nerozpustí a roztok se titruje 0,01 M roztokem ethylendiamintetraacetátu na Murexid jako indikátor bodu ekvivalence. Pak se spotřebovaný roztok mědi amoniakalizuje a separátně titruje na obsah mědi. Účinnost pokovování se pak počítá podle vzorce [Ti/(Tj + T2)] x 100 %, kde Tj je objem (ml) titrantu použitého ke stanovení vyloučené mědi a T2 je objem (ml) titrantu použitého ke stanovení mědi ve spotřebovaném roztoku.
Co se týče výše popsaného výhodného prostředku, je usazená měď stejnoměrná a téměř zcela bez žíhání a skvrn. Účinnost reakce byla stanovena na 12 až 18 % za aerobních podmínek a ještě vyšší za anaerobních podmínek, což je značně více než dříve dosahovaných 11 % při použití amoniakálního roztoku podle způsobu Sivertzova patentu US 3 963 842.
Předkládaný vynález poskytuje vysoce stabilní komplex hydroxidu měďného, který se nekazí na vzduchu. Toho výsledkem je možnost použití bez potřeby komplikovaného zařízení pro zábranu přístupu kyslíku, které se používalo v předešlých postupech. Hydroxid měďný lze dobře připravit před použitím a skladovat v otevřených zásobnících bez nutnosti vyloučení kyslíku. Pro vyloučení mědi na požadovaný aktivovaný substrát se roztok hydroxidu měďného přidá do
-7CZ 289089 B6 otevřeného tanku, disperguje míchačkou a pak čerpá do rozstřikovačů k distribuci na substrát. Podobně se do otevřeného tanku přidá roztok aktivátoru k současnému postřiku na substrát s roztokem hydroxidu měďného. Alternativně se roztok hydroxidu měďného a aktivátoru může těsně před postřikováním smíchat a rozstřikovat z jedné trysky nebo otvoru. Rychlost reakce při procesu se kontroluje a zvyšuje se tak celková účinnost. Vyloučený film kovové mědi je odolnější vůči korozi a snadno se nekalí po expozici vodnou parou. Poslední výhodou je odstranění amoniaku z procesu a podstatné snížení množství aktivující organické kyseliny a tak podstatné nákladů a zátěže pro životní prostředí.
Příklady provedení vynálezu
Následující ilustrativní příklady jsou uvedeny k podrobnější ilustraci detailů provedení předkládaného vynálezu. Stejné postupy a množství napadnou každého odborníka v této oblasti a nejsou vymezením předkládaného vynálezu, které je uvedeno v patentových nárocích.
Příklad 1
Byl použit dříve popsaný způsob pomědění kádinky, ale bez aktivace cínatým senzibilizátorem nebo ionty palladia či stříbra. Pak byly do kádinky přidány 3 ml roztoku A a 3 ml roztoku B(s kyselinou citrónovou) a směs byla ponechána 3 minuty reagovat. Vznikla načervenalá sraženina kovu, ale nedošlo k téměř žádnému pokovování. Změřené pH směsi bylo 1,7. Kov (bláto) byl odfiltrován a bylo stanoveno jeho množství a vypočítána účinnost metody. Několik opakovaných experimentů poskytlo průměrnou účinnost 32 %. Teoretické maximum pro disproporcionaci je 50%. Toto demonstruje proveditelnost způsobu pro reakci na katalyticky aktivovaném nebo jinak vodivém kovovém povrchu (stříbro) nebo jiném povrchu přijímacím neelektrické pokovování, který je známý odborníkům v této oblasti.
Příklad 2
Postup podle příkladu 1 byl zopakován v senzibilizované kádince a poskytl povlak kovové mědi. CU-300 obsahoval pouze kyselinu sírovou a citrónovou (bez formy volné kyseliny etoxylovaného karboxylátu mastného alkoholu). Po zamíchání směsi roztoků A a B kroužením kádinkou 60 sekund, byla směs vylita do jiné neošetřené kádinky. První kádinka nyní obsahovala na stříbře lesklý povlak kovové mědi. Měď v první i druhé kádince byla stanovena, čímž se určila konverze na 6 až 8 %. Toto dokazuje, že se jedná o neelektrický způsob a že činnost reakce umožňuje použití způsobu.
Příklad 3
Následující fakta dokazují, že se jedná o skutečně neelektrický způsob. Postup podle příkladu 1 byl zopakován v senzibilizované a pak zředěným roztokem chloridu palladnatého (nebo dusičnanu stříbrného) ošetřené kádince. Takové kádinky jsou odborníky v této oblasti nazývané jako katalyticky aktivované nebo supersenzibilizované. Kádinka vypadala jako průhledná s lehce šedým nádechem, což indikuje supersenzibilizaci povrchu. Po přidání směsi roztoků A a B a zamíchání kroužením kádinkou 60 sekund se v kádince objevil lesklý povlak kovové mědi, čímž se jinak průhledná kádinka změnila na skleněné měděné zrcátko. Toto dokazuje, že se nejedná o v literatuře popsanou galvanickou substituci nebo imerzní pokovování, které se obvykle demonstruje vložením železného hřebíku do kyselého roztoku síranu měďnatého za pomědění hřebíku.
-8CZ 289089 B6
Příklad 4
Kvůli demonstraci, že hydroxykarboxylová kyselina může použít ve formě soli (s výhodou sodné nebo draselné), bylo do CU-275 (roztok mědi) přidáno 100 g/1 citronanu sodného. Pak byl stejným způsobem jako v předešlých příkladech připraven zředěný roztok mědí A za použití CU1-1C, který poskytl CU-100, a tento reagován jak bylo dříve popsáno s CU-200. Sraženina mědi v tomto případě byla žlutooranžová, což naznačuje přítomnost citronanu měďného, ale chemická analýza prokázala převážně hydroxid měďný. Roztok mědi A byl pak reagován v postříbřené kádince s roztokem B připraveným z CU-300 obsahujícího pouze 100 ml minerální kyseliny (sírové), která byla 3,3 x naředěna. Když reagoval 1 ml roztoku A s 1 ml roztoku B 1 minutu, usazenina mědi byla lesklá, účinnost pokovování 5,9% a pH 1,3. Toto ukazuje, že k normální dochází pokud hydroxykarboxylová kyselina (její sůl) je v CU-275 nebo CU-100, za předpokladu, že CU-100 obsahuje další minerální kyselinu k neutralizaci způsobené sodnými ionty ze soli hydroxykarboxylové kyseliny.
Příklad 5
Kvůli zjištění, zda se získá další užitek, pokud se disproporcionační pokovování provádí bez přístupu vzdušného kyslíku, byl proveden test. Pokovování mědí bylo provedeno v postříbřených kádinkách tak, jak bylo dříve popsáno. V jednom případě byly roztoky A a B přidány do kádinky za přístupu vzduchu. Byla zjištěna účinnost pokovování 11 %. V druhém případě byla kádinka kontinuálně proplachována dusíkem z tlakové lahve. Reaktanty byly do kádinky přidány během 1 minuty za kontinuálního proplachování dusíkem. V druhém případě byla zjištěna účinnost pokovování 23 %, což indukuje, že atmosférický kyslík je jednou z příčin ztráty účinnosti pokovování kromě tvorby kovového bláta. Tento příklad ukazuje, že je účinné zvážit použití inertní atmosféry (anaerobní podmínky) nad reakčním povrchem.
Příklad 6
Zředěný roztok A byl připraven z CU-100 a CU-200, vyjma toho, že hydroxid sodný byl substituován mol per mol uhličitanem sodným. V tomto případě trvala reakce CU-100 a CU-200 30 minut v porovnání s běžnou 1 až 2 minutami při použití hydroxidu sodného. Roztok A (1 ml) byl reagován s 1 ml roztoku B jako v předchozím příkladě. Roztok B byl připraven z vhodného CU-300, takže pH směsi v postříbřené kádince bylo mezi 1,0 a 2,0. Účinnost reakce byla 6 % a vyloučená měď lesklá. Při procesu vylučování došlo k uvolnění oxidu uhličitého, ale ne v dostatečné míře k zajištění inertní atmosféry. Uvolnění oxidu uhličitého pomohlo při disperzi měďné sraženiny stejnoměrněji po substrátu. Toto ukazuje, že jako třetí komponent lze pro zvýšení účinku použít i jinou neamonnou bázi.
Příklad 7
Kvůli zjištění, zda se dá místo citrónové kyseliny použít jiná hydroxykarboxylová kyselina, byl proveden test. Po použití CU-100 a CU-200 k přípravě zředěného roztoku A následoval postup jako v předchozím příkladě. Různě zředěný roztok B byl připraven z různých prostředků CU-300, které všechny obsahovaly kyselinu sírovou (80 ml/1) a kyselinu vinnou nebo jablečnou (65 g/1). Reakční doba byla 60 sekund a konečné pH bylo 1,1 až 1,2. Příslušné účinnosti pokovování byly 6,3; 9,1 a 18,2% pro prostředky obsahující kyselinu citrónovou, vinnou a jablečnou. Toto ukazuje, že způsobu pokovování v souladu s předkládaným vynálezem není omezen na pouze jednu hydroxykarboxylovou kyselinu a jejich výběr závisí na zkušenosti pracovníka. Podobná substituce při použití kyseliny mléčné a glykolové dává podobné reakce s účinnostmi ve stejném rozsahu. Dikarboxylové hydroxykyseliny (jablečná, citrónová, vinná) ale poskytují hladší měděný film.
-9CZ 289089 B6
Příklad 8
Protože je množství kyseliny citrónové použité v CU-300 koncentrátu zdrojem vysokých 5 nákladů na metodu, bylo množství kyseliny citrónové měněno za zachování dostatku kyseliny sírové k držení pH mezi 1 až 3 pro lesklé měděné povlaky. Při použití techniky pokovování mědí popsané v předchozích příkladech a změnách množství kyseliny citrónové od 40 g/1 do 120 g/1, byla získána nejvyšší účinnost mezi 50 až 70 g/1 (kyselina sírová fixně 80 ml/1). Například pro 55 g/1 kyseliny citrónové je účinnost 13 %, pro 40 g/1 je účinnost 9 % a pro 120 g/1 je účinnost 10 8 %. I když je velmi malé i velmi velké množství kyseliny citrónové méně vyhovující, stála dochází k vyloučení lesklé mědi. Podobné testy s kyselinou vinnou a jablečnou poskytly podobné výsledky. Proto není způsob v souladu s předkládaným vynálezem závislý na přesné koncentraci hydroxykarboxylové kyseliny. Ale minerální kyselinu je třeba použít v dostatečném množství, aby konečné pH reakce bylo v požadované oblasti 1 až 3.
Příklad 9
Je žádoucí připravit zředěný roztok A hydroxidu měďného s co nejmenší aglomerací. Měření 20 gravitační sedimentace hydroxidu měďného ve stacionárním svislém skleněném válci bylo shledáno jako výhodná technika. Roztok A hydroxidu měďného s nejmenším nebo nejpomalejším stupněm sedimentace poskytl nejstejnoměmější povlak mědi (při sledování tenké vrstvy mědi pomocí odraženého světla velmi silné lampy). Přestože k získání měděného povlaku není třeba antiaglomerující činidlo, je velmi vhodné k získání stejnoměrného povlaku, pokud se 25 způsob používá k výrobě měděných zrcadel nebo pokovování mědí zadní strany stříbrných zrcadel. Antiaglomerující činidlo musí být obsaženo v některém z koncentrátů CU-275, CU-1C, nebo CU-200 před jejich ředěním a reakcí k přípravě měďného roztoku A. V tomto způsobu se látka přidá do reakce, kdy je hydroxid měďný vázán vodíkovou vazbou lépe k látce než sám k sobě, což brání vzniku velkých klastrů hydroxidu měďného. Stupeň sedimentace byl pozorován 30 po 15 minutách stání. V tomto případě byla aditiva přidána do CU-275 před přípravou roztoku
A. Byly získány následující výsledky, kde méně procent znamená lepší disperzi a menší aglomeraci (% vyjadřují poměr sedliny k celkové výšce kolony).
Aditivum Množství Sedimentace
žádné 65%
dextrosa 30 g/1 20%
fřuktosa 30 g/1 52%
glukono-8-lakton 30 g/1 65%
glukoheptanan sodný 30 g/1 50%
L-sorbosa 30 g/1 30%
invertní cukr 30 g/1 30%
sacharosa 30 g/1 40%
D-galaktono-y-lakton 30 g/1 55%
glycin 30 g/1 52%
D-mannosa 30 g/1 50%
D-galaktosa 30 g/1 70%
Další experimenty ukázaly, že je výhodné 10 až 100 g/1 těchto polyolů v roztoku CU-275, resp.
až 75 g/1 při pokusech od 1 do 200 g/1. Ve všech případech resultovalo použití polyolů ve stejnoměrnější povlak kovové mědi.
-10GZ 289089 B6
Příklad 10
Byl proveden test disproporcionačního procesu v souladu s předkládaným vynálezem na horizontálním kontinuálně pohybujícím se dopravníku pro výrobu zrcadel, kde se normálně používá amoniakový způsob podle Sivertzova patentu US 3 963 842. Tabulky sodnovápenatokřemičitého skla byly položeny na nakládací konec dopravníku atmosférickou stranou nahoru. Všechny procesy tvorby zrcadla byly provedeny na této horní straně, která byla nejdříve senzibilizována drhnutím a postříbřením, jak je popsáno vBahlsově patentu US 4 102 702. Povlak kovového stříbra byl 75 mg na čtverečnou stopu (807 mg/m2), což je v rámci běžného rozsahu moderních skleněných zrcadel, který je 70 až 90 mg na čtverečnou stopu (750 až 970 mg/m2). Po odstranění vodných vedlejších produktů postříbření a opláchnutí deionizovanou vodou byla za pohybu dopravníku pro výrobu zrcadel vyloučena na postříbřeném skle vrstva mědi.
V tomto testu předkládaného vynálezu byly dříve popsané reaktanty (CU-100, CU-200 a CU-300 s kyselinou citrónovou) kontinuálně ředěny vodou s použitím dobře známé aparatury, která před použitím reaktantů měří čerpací rychlost reaktantů a ředící vody na postříbřené sklo.
V tomto konkrétním případě se postříbřené sklo pohybovalo poměďovacím oddílem dopravníku rychlostí 62 čtverečných stop za minutu (5,8 m2/min). CU-100 a CU-200 byly čerpány rychlostí 305 a 73 ml/min ve stejném proudu vody, který byl 945 ml/min, a ponechány reagovat 3 minuty při průtoku malou reakční komorou za vzniku zředěného roztoku A. CU-300 byl čerpán rychlostí 305 ml/min do proudu vody, který byl 1130 ml/min, za vzniku zředěného roztoku B. Roztoky A a B byly ponechány kontinuálně protékat, ale nastřikovány byly separátně, takže se míchaly právě v okamžiku doteku s postříbřeným sklem, které postupovalo sprchovaným prostorem. Nastřikujícími ryskami bylo pohybováno vpřed a vzad přístrojem na příčce za účelem stejnoměrné distribuce roztoku A a B na postříbřené sklo. Počáteční barva reaktantů na stříbrném povrchu byla nejasně oranžová, čímž instantně začínalo vylučování kovové mědi na stříbře za změny vzhledu stříbrného povrchu na měděný. Pro reakci bylo změřeno pH 1,5. Po 1 minutě byly reaktanty odstraněny opláchnutím deionizovanou vodou a zrcadla vysušena proudem čistém vzduchu. Resultující měděný povlak byl lesklý, souvislý a bez viditelných vad. Hmotnost kovového povlaku byla 34 mg/čtvereč. stopu (366 mg/m2). Vypočtená účinnost vylučování mědi byla pro reakci 13 %. Vysušené postříbřené poměděné skleněné zrcadlo pokračovalo na dopravníku do oddílu pro ochranný nátěr a pak do sušicí pece za vzniku konečného stříbrného skleněného zrcadla. Vzorky zrcadel měly v testu při 300 hodinové expozici standardním 20% slaným roztokem používaným ve výrobě zrcadel minimálně stejnou odolnost vůči korozi jako ty, které byly vyrobeny podle Sivertzova 842 patentu. Výtok z poměďovacího procesu byl veden přes iontově výměnnou kolonu k získání iontů mědi. Neamonný výtok byl po úpravě pH vypuštěn do kanalizace, čímž jsme se vyhnuli drahému odstraňování amoniaku nebo jeho rozkladu.
Průmyslová využitelnost
Předkládaný vynález poskytuje způsob vylučování kovové mědi na katalyticky aktivovaných površích.
Výše uvedené objekty, které vyplývají z předchozího popisu, jsou použity volitelně, a v předchozím výkladu mohou být provedeny některé změny bez odchýlení se od ducha a oblasti vynálezu. Autor má na mysli, že všechny objekty obsažené v předchozím popisu jsou uvedeny jako ilustrující a ne limitující.
Protože byl vynález popsán a ilustrován fakty, která jsou praktická a výhodná pro vyjádření, musí se mít na mysli, že jsou možné a do rámce vynálezu spadají ještě další mnohé změny, a proto jsou k vyjmenování všech ekvivalentů připojeny patentové nároky.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob vylučování kovové mědi na katalyticky aktivovaném povrchu kontaktováním povrchu s vodným roztokem měďnatých iontů, vyznačující se tím, že se připraví vodný roztok měďnatých iontů, přidá se k uvedeným měďnatým iontům neamoniakové redukční činidlo, které obsahuje hydroxalamin nebo jeho soli, přidá se ve vodě rozpustný hydroxid alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin pro redukci uvedených měďnatých iontů ve vodném roztoku v podstatě zcela na hydroxid měďný, a poté se přidá roztok aktivátoru obsahující hydroxykarboxylovou kyselinu nebo její soli a minerální kyselinu pro vyloučení kovové mědi zejména na uvedeném katalyticky aktivovaném povrchu disproporcionací vzniklého hydroxidu měďného.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se při uvedené redukci měďnatých iontů dále přidává k uvedenému roztoku antiaglomerující činidlo ke kontrole disperze uvedeného hydroxidu měďného.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se použije antiaglomerující činidlo, kteiým je polyol vybraný ze skupiny, kterou tvoří dextrosa, fruktosa, glukono-lakton, glukoheptonan sodný, L-sorbosa, invertní cukr, sacharosa, D-galaktono-lakton, 2-ket-D-glukonová kyselina, glycin, D-mannosa a D-galaktosa.
  4. 4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se při disproporcionací hydroxidu měďného přidává aktivátor skládající se z hydroxykarboxylové kyseliny nebo její soli v množství menším než jeden mol na mol hydroxidu měďného, přičemž rychlost disproporcionace se řídí přidáváním modifikátoru rychlosti k aktivátoru.
  5. 5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se při disproporcionací hydroxidu měďného přidává k aktivátoru modifíkátor rychlosti vybraný ze skupiny, kterou tvoří volná kyselina ethoxylovaného karboxylátu mastného alkoholu, vínan sodnodraselný, glycin, triethylentetraamin a polyakrylátová aniontová povrchově aktivní látka.
  6. 6. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se použije jako antiaglomerující činidlo sorbosa.
  7. 7. Způsob podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se tím, že se použije jako antiaglomerující činidlo invertní cukr.
  8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použije jako aktivující modifíkátor kyselina citrónová nebo její sůl.
  9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že se použije jako aktivující modifíkátor, který tvoří kyselina jablečná nebo její sůl.
  10. 10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použije jako aktivující modifíkátor kyselina vinná nebo její sůl.
  11. 11. Způsob podle nároku 2, vyznačuj ící se tím, že se přidává antiaglomerující činidlo v množství nedostatečném pro redukci uvedeného hydroxidu měďnatého.
CZ19961482A 1993-11-22 1994-10-03 Způsob vylučování kovové mědi CZ289089B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/153,548 US5419926A (en) 1993-11-22 1993-11-22 Ammonia-free deposition of copper by disproportionation
PCT/US1994/011200 WO1995014538A1 (en) 1993-11-22 1994-10-03 Ammonia-free deposition of copper by disproportionation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ148296A3 CZ148296A3 (en) 1997-12-17
CZ289089B6 true CZ289089B6 (cs) 2001-10-17

Family

ID=22547667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19961482A CZ289089B6 (cs) 1993-11-22 1994-10-03 Způsob vylučování kovové mědi

Country Status (32)

Country Link
US (1) US5419926A (cs)
EP (1) EP0730500B1 (cs)
JP (1) JP3372256B2 (cs)
KR (1) KR100330632B1 (cs)
CN (1) CN1082842C (cs)
AT (1) ATE201337T1 (cs)
AU (1) AU676949B2 (cs)
BG (1) BG100606A (cs)
BR (1) BR9408092A (cs)
CA (1) CA2175909C (cs)
CZ (1) CZ289089B6 (cs)
DE (1) DE69427307T2 (cs)
DK (1) DK0730500T3 (cs)
ES (1) ES2158904T3 (cs)
FI (1) FI104270B (cs)
GR (1) GR3036329T3 (cs)
HU (1) HU216336B (cs)
IL (1) IL110813A (cs)
MY (1) MY114660A (cs)
NO (1) NO962085L (cs)
NZ (1) NZ274723A (cs)
PH (1) PH31318A (cs)
PL (1) PL314589A1 (cs)
PT (1) PT730500E (cs)
RO (1) RO113871B1 (cs)
RU (1) RU2118568C1 (cs)
SA (1) SA94150179A (cs)
SK (1) SK283024B6 (cs)
TW (1) TW342415B (cs)
UA (1) UA44259C2 (cs)
WO (1) WO1995014538A1 (cs)
ZA (1) ZA946707B (cs)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6331239B1 (en) 1997-04-07 2001-12-18 Okuno Chemical Industries Co., Ltd. Method of electroplating non-conductive plastic molded products
US6017580A (en) * 1998-08-28 2000-01-25 Lilly Industries, (Usa), Inc. Silver film incorporating protective insoluble metallic salt precipitate
MY144503A (en) * 1998-09-14 2011-09-30 Ibiden Co Ltd Printed circuit board and method for its production
EP1020543A1 (en) * 1999-01-15 2000-07-19 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Deposition of copper on an activated surface of a substrate
JP3444276B2 (ja) * 2000-06-19 2003-09-08 株式会社村田製作所 無電解銅めっき浴、無電解銅めっき方法および電子部品
US6979478B1 (en) 2002-08-01 2005-12-27 Hilemn, Llc Paint for silver film protection and method
EP1876262A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-09 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Environmentally friendly electroless copper compositions
TWI348499B (en) * 2006-07-07 2011-09-11 Rohm & Haas Elect Mat Electroless copper and redox couples
EP1876260B1 (en) * 2006-07-07 2018-11-28 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Improved electroless copper compositions
TWI347373B (en) * 2006-07-07 2011-08-21 Rohm & Haas Elect Mat Formaldehyde free electroless copper compositions
JP4687599B2 (ja) * 2006-07-26 2011-05-25 住友金属鉱山株式会社 銅微粉とその製造方法及び導電性ペースト
RU2363790C2 (ru) * 2007-06-04 2009-08-10 ООО "Гальвика" Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов
ES2402317B1 (es) * 2011-09-26 2013-12-26 Abengoa Solar New Technologies S.A. Procedimiento de trabajo de un sistema de espejado parcial de tubos de vidrio y dicho sistema.
JP6035540B2 (ja) 2012-12-21 2016-11-30 奥野製薬工業株式会社 導電性皮膜形成浴
KR101799347B1 (ko) 2014-01-27 2017-11-20 오꾸노 케미칼 인더스트리즈 컴파니,리미티드 도전성 피막 형성 욕
CN109797387B (zh) * 2019-01-24 2020-11-06 山东科技大学 金属表面纳米铜\微合金层自润滑耐磨蚀复合改性方法
CN110102778B (zh) * 2019-06-14 2021-11-02 珠海银波科技发展有限公司 一种低温烧结高结晶度银粉的制备方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2977244A (en) * 1958-02-01 1961-03-28 Pilkington Brothers Ltd Method of depositing metallic copper
US2967112A (en) * 1958-03-11 1961-01-03 Pilkington Brothers Ltd Method and apparatus for applying metal-depositing solutions
US3033703A (en) * 1958-12-08 1962-05-08 Photocircuits Corp Electroless plating of copper
US3093509A (en) * 1959-09-28 1963-06-11 Wein Samuel Process for making copper films
US3257215A (en) * 1963-06-18 1966-06-21 Day Company Electroless copper plating
US3403035A (en) * 1964-06-24 1968-09-24 Process Res Company Process for stabilizing autocatalytic metal plating solutions
US3962494A (en) * 1971-07-29 1976-06-08 Photocircuits Division Of Kollmorgan Corporation Sensitized substrates for chemical metallization
BE795373A (fr) * 1972-07-13 1973-08-13 London Laboratories Procede et produit pour deposer de l'argent metallique sans apport de courant electrique exterieur
US3963842A (en) * 1974-06-20 1976-06-15 London Laboratories Limited Co. Deposition of copper
US3983266A (en) * 1974-10-09 1976-09-28 Peacock Laboratories, Inc. Method for applying metallic silver to a substrate
US4315055A (en) * 1976-12-29 1982-02-09 Ppg Industries, Inc. Direct electroless deposition of cuprous oxide films
US4192686A (en) * 1977-10-11 1980-03-11 London Laboratories Limited Co. Compositions and method for inhibiting formation of explosive compounds and conditions in silvering concentrates for electroless deposition of silver
US4220678A (en) * 1978-08-17 1980-09-02 Nathan Feldstein Dispersions for activating non-conductors for electroless plating
US4301196A (en) * 1978-09-13 1981-11-17 Kollmorgen Technologies Corp. Electroless copper deposition process having faster plating rates
US4450191A (en) * 1982-09-02 1984-05-22 Omi International Corporation Ammonium ions used as electroless copper plating rate controller
EP0132594B1 (en) * 1983-07-25 1988-09-07 Hitachi, Ltd. Electroless copper plating solution
JPS60104246A (ja) * 1983-11-11 1985-06-08 C Uyemura & Co Ltd 化学銅めつき浴中のホルムアルデヒドの分析方法
US4552787A (en) * 1984-02-29 1985-11-12 International Business Machines Corporation Deposition of a metal from an electroless plating composition
US4525390A (en) * 1984-03-09 1985-06-25 International Business Machines Corporation Deposition of copper from electroless plating compositions
US4581256A (en) * 1984-11-19 1986-04-08 Chemline Industries Electroless plating composition and method of use
US4617205A (en) * 1984-12-21 1986-10-14 Omi International Corporation Formaldehyde-free autocatalytic electroless copper plating
DE3622090C1 (cs) * 1986-07-02 1990-02-15 Blasberg-Oberflaechentechnik Gmbh, 5650 Solingen, De
US4814009A (en) * 1986-11-14 1989-03-21 Nippondenso Co., Ltd. Electroless copper plating solution
JPS63134639A (ja) * 1986-11-22 1988-06-07 Haikawa Kk 金属銅の無電解析出用廃液の処理方法
US4737188A (en) * 1987-05-18 1988-04-12 London Laboratories Limited Reducing agent and method for the electroless deposition of silver
SU1638206A1 (ru) * 1988-02-10 1991-03-30 Институт Химии Поверхности Ан Усср Раствор дл химического нанесени медных покрытий
AU3304389A (en) * 1988-04-29 1989-11-02 Kollmorgen Corporation Method of consistently producing a copper deposit on a substrate by electroless deposition which deposit is essentially free of fissures
JPH0379100A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光透過ペーストおよびそれを用いた金属銅析出方法
US5094881A (en) * 1990-01-11 1992-03-10 Lilly Industrial Coatings, Inc. Mirrorback coating
US5075134A (en) * 1990-01-11 1991-12-24 Lilly Industrial Coatings, Inc. Mirrorback coating
DE4111558C1 (en) * 1991-04-05 1992-01-09 Schering Ag Berlin-Bergkamen, 1000 Berlin, De Formaldehyde-free bath for electroless deposition of copper - contains copper salt complexing agent, and formic acid (salts) or addn. prods. as reducing agent
US5306336A (en) * 1992-11-20 1994-04-26 Monsanto Company Sulfate-free electroless copper plating baths

Also Published As

Publication number Publication date
TW342415B (en) 1998-10-11
ZA946707B (en) 1995-04-03
ATE201337T1 (de) 2001-06-15
FI104270B1 (fi) 1999-12-15
CN1142204A (zh) 1997-02-05
CA2175909C (en) 2006-01-03
PL314589A1 (en) 1996-09-16
CA2175909A1 (en) 1995-06-01
JP3372256B2 (ja) 2003-01-27
ES2158904T3 (es) 2001-09-16
WO1995014538A1 (en) 1995-06-01
GR3036329T3 (en) 2001-11-30
NZ274723A (en) 1997-08-22
PH31318A (en) 1998-07-06
EP0730500A1 (en) 1996-09-11
MY114660A (en) 2002-12-31
DE69427307T2 (de) 2001-10-11
NO962085D0 (no) 1996-05-22
UA44259C2 (uk) 2002-02-15
HU216336B (hu) 1999-06-28
SK64396A3 (en) 1997-01-08
RU2118568C1 (ru) 1998-09-10
JPH09509219A (ja) 1997-09-16
RO113871B1 (ro) 1998-11-30
FI962133L (fi) 1996-05-21
CN1082842C (zh) 2002-04-17
EP0730500B1 (en) 2001-05-23
DE69427307D1 (de) 2001-06-28
KR100330632B1 (ko) 2002-08-19
IL110813A (en) 1998-06-15
CZ148296A3 (en) 1997-12-17
BG100606A (bg) 1996-11-29
FI104270B (fi) 1999-12-15
AU676949B2 (en) 1997-03-27
EP0730500A4 (en) 1997-01-29
SA94150179A (ar) 2005-12-03
FI962133A0 (fi) 1996-05-21
HUT76864A (en) 1997-12-29
AU7926994A (en) 1995-06-13
KR960705638A (ko) 1996-11-08
HU9601385D0 (en) 1996-07-29
BR9408092A (pt) 1997-08-12
US5419926A (en) 1995-05-30
PT730500E (pt) 2001-08-30
NO962085L (no) 1996-05-22
DK0730500T3 (da) 2001-07-02
SK283024B6 (sk) 2003-02-04
IL110813A0 (en) 1994-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ289089B6 (cs) Způsob vylučování kovové mědi
US4054693A (en) Processes for the preparation of resinous bodies for adherent metallization comprising treatment with manganate/permanganate composition
EP1343921B1 (en) Method for electroless nickel plating
EP1260607A2 (en) Plating method
JPS5818430B2 (ja) 無電解メツキ浴およびメツキ方法
US3776740A (en) Electroless silvering composition and method
US3046159A (en) Method of copper plating by chemical reduction
WO2002022909A1 (fr) Solution pour dorure autocatalytique et procede correspondant
US2976180A (en) Method of silver plating by chemical reduction
US4913787A (en) Gold plating bath and method
KR101821852B1 (ko) 코발트 합금의 무전해 석출을 위한 알칼리성 도금조
US2883288A (en) Silver plating bath
GB2121444A (en) Electroless gold plating
JP2874088B2 (ja) 無電解金めっき浴
JPS609116B2 (ja) パラジウム及びパラジウム合金の電着方法
JPH08176837A (ja) 無電解ニッケルリンめっき液
JP3697181B2 (ja) 無電解金メッキ液
US4086103A (en) Accelerator for phosphating solutions
US3682701A (en) Integrated waste water treatment for reusage after cyanide type plating
US20250075330A1 (en) Plating solution for high rate electroless deposition of copper
JPH0250990B2 (cs)
US3677776A (en) Electroless plating solutions for cadmium and cadmium copper alloys
GB2106937A (en) Electroless nickel plating
CS229730B1 (cs) Způsob zneškodňování chelátů mědi z odpadních vod povrchové úpravy kovů

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20031003