DE1621227A1

DE1621227A1 - Aluminiumplattierverfahren

Info

Publication number: DE1621227A1
Application number: DE1967D0053175
Authority: DE
Inventors: Reinhold Hellmann; Schmidt Donald Leroy
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1966-06-20
Filing date: 1967-05-26
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1621227B2; CH496104A; GB1122359A; BE700145A; NL146222B; LU53900A1; NL6708057A; US3462288A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur AbDCheidunß oiner metallischen Aluainiumschiüht auf d<^r Oberfläche verschiodoner Unterlagen und insbesondere ein bei relativ niedriger 2*onporatur ablaufendes Verfahren zum Plattieren von metalllachem Aluainiuö aus einem Aluminiumhydrid, j

Es ist bekannt, daß metallisches Aluminium ausAluminiumhydriden plattiert worden kann, v/enn diese Hydride alt einer Unterlage bei der Zorsotzunßstomperattup oder oberhalb der ZorsetzunßGtcoperatur des Alurainiumhydrids in Berülirung gebracht werden₀ Bei derartigen Vorfahren sind übiichenieiee relativ hohe Temperaturen erforderlich, um die Zorsetaung des Aluminiumhydrid» zu bewirken und in-

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folßedessen können si© nicht zua? Plattiorung von Aluminium auf viele wärneerapfindliehe lint erlagen angewandt werden,, Infolgedessen ist ein Verfahren äußerst wünschenswert, welches die Plattierung von Aluminium bei relativ niedrigen Temperaturen erlaubt.

Es ist ebenfalls bekannt, daß Plattierverfahren von ganz allgemeiner Art sind und eine Platticrung über die Gesamte ausgesetzte Oberfläche der Unterlage verursachen, während es äußerst günstig wäre, wenn man nur ausgewählte Flächen einer Unterlage plattieren könnte, un Huster oder Buchstabon zu bilden« Darüberhinaus erßibt sich bei den meisten bekannton Aluminiumplattiorverfahren kein Uberzuß von einheitlicher Stärke auf unregelmäßig geformten Gegenständen und ein derartiger einheitlicher Überzug ist häufig sohr vorteilhafte

Es wurde Jetzt festgestellt» und dies stellt die Grundlage der vorliegenden Erfindung dar, daß Aluminiumhydrid© katalytisch cersetzt werden können und auf diese Welse zur Ausbildung öirier Plattierung von metallischem Aluminium bei wosentJ|Lch niedrigeren Temperaturen als der üblichen Zoroetzungstomporatur derartiger Hydride verwendet worden könneno Die Anwendung eines Katalysators erlaubt die. Ab« Scheidung einer einheitlichen anhaftondeä Plattierung oder eines derartigon Überzuges aus metallisehern Aluminium,

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BAD ORIGINAL

·" 3 ^r·

üblichoruoieiin Form oiner glänzenden Hftttiosmng auf pralctißch Jeder Untorlago und infolgea&Been ergibt sieh auf dem Sachgebiet ein neues und relativ billiges Vor** fahren zum Aluminlunplattieron selbst solcher Stoffe* die wärmeempfindlich sinde

Gemäß der vorliegenden Erfindung kenn eine metallische Alurainiumschicht ^atzt auf einer Unterlage durch katalytisch© Zersetzung eines Aluniniurahydrids in Berührung mit der Unterlage abgeschieden v/erden* Bei einer bevorzugten Ausführungsfom der Erfindung v/ird der Katalysator in Bq« rührung mit der Unterlage gebracht« dann das Aluminiumhydrid in Berührung nit der mit den Katalysator behandelten Unterlage gebracht und die Zersetzung üurch Anv/endung von Wärme odor Strahlungsenergie bewirkte Es kann günstig sein, die Unterlage zuerst mit dem Aluminiumhydrid zu kontaktieren und erst an zweiter Stelle nit dom Katalysator zu kontaktieren oder gegebenenfalls können auch Katalysator und Hydrid gemischt werden und das Gemisch in Borührunß mit der Unterlage gebracht wordene Ih federn Fall weist die Unterlage eine Üboraugsschicht oder -schichten auf, die den Katalysator und das Hydrid enthalten, und wird erhitzt oder oinor Quölle für Strahlungsenergie ausgesetzt, um die Zersetzung des Hydrids und^a Abscheidung der metallischen Aluminium-Schicht zu begünstigcno

109818/1577 bad qrsginm.

Wenn auch im Jtehmen d$i» vorliegendön Erfindung die Verwendung voa Ät^tniai^^bs^xäd bevorsugfc wl2&* wurde doch £*etg*sirallfc, )feß ^k^

in dor jedes Aluminiumatom mindestens ©in daran gebundenes ^äeeröfcolfatois \beegt&tf katalytisch mfcer faöglelbender Abscheidung oiner netallischen Aliuainiumschieht zersetzt v/erden kann. Es iigrden Möir sowohl die soXvatisiörtöH als auch di& flicht soj^ratteierteö Verbinde

Deshalb siad auch die substituiertöa

solche dar empirischen Forasl X eia HalogcnatoEij oin© RO-JßTHippB oder aim E-Grupge .«.. wobeiJS cine Alkyl-, substituierte Alkyl-, Ai^rI- oder substituiert© Arylgruppe darstellt - und η einen Zahleavfert gleich oder niedriger als 5 bedeuten, umfaßte. Umfaßt v/erden auch die koniploxen Aluniniumhydride» v;ie Z₀B₀ LiAIfI^, NaAlH uad lisCAiK^g uad konploxe^ substituierte Aluminiumhydride»

diejjonigon der cnpirischen Formel woriö X die vorstehond ansegeboae Bedeutung besitzt, m einen Zahlenwort gleich oder weniger als 4 und M ein Hetall oder oin Gemisch voa Metallen, vorzugsxieise ein Alkali- oder Erdalkaliraetall, und a einen Zahlem/ert gleich der Wertigkeit von K bedeuten. Von besondereia V/ert sind die relativ einfachen Alüainiuiahydride_t die mindestens zviel aa das Aluminium gebundenen Wasserstoffatome besitzen, beispielsweise AlO^ Ali^Cl, AlS^e und LiAlH^₈ Gemische

21227

AlCl, ssusammen

Dazait die Seansotäsung noraal©ii

das dabei auf

der ühfeerlage MIdOt₉ ist os notwendig^ Sas Icontrakiiiö2?0ii_a

des?

Gruppen,IV h wnd ? b des v/ieaen sich VarMndwnseii wie aaca₄«2 C^)₂O ,

als wiricaaai* Sinig© dos* i' haben ein&n ^;.»@scii3?i©b©?i9a

BAD ORKSiNAL

@@Sioineii im allgemeinen

HjLs di© ©»de^aa ?@rMss&ung©» der Über- · Gsuppea If 1> *sad ^^r b$ ^nd SiGl^ -erwies sich

iaer 2©raetsung der

und der FlafftaesBng dwsch das daboi gebildete'AXumisüum bei siiedsigeseB Senpes'aturenc Falls die

liefet eiJigesotati v/eröea, sind un« erfoMorliclic, lara die Z@r£50tzunß

'dös MiMiniuraiiyäriäs sn esToiehono B©1 derartig liohen Tempe_o selbst tr@nn ©in© Zeraetsung erreicht v/ird, am? ©ia® g©riage oder überhaupt Iteina Alu~

bsrzug gebildete -Die

d©£> Mos» b©setel©fe@aea Sktalysatoron ergeben eine ■ Plattionmg bmb de® AltsminiiMhytoid box Haumt^mporätur in 'Qin©m ZaitE'Siwi® gwieehea ©inigen ".Minuten und einigen Stunden«, Sia® Emseiitige Sessotzang das katalysierten Aluminiumhydrid© uxröGE¹ H!©,ttie5?!23ag des ÄlnEiniims auf ο ine Unterlage _ kann jodooh durch 'iterendimg ^on ausreichend Energie ₉ um die Äbseh©iduag oinguleiteSj, bewirkt i-i@rdeao Beispielsweise können AloislEiuralsydriä, und Katalysator auf aine Unterlage au£g@bracht wordsn^ di@ auf di© gewünschte !Pompratur erhitzt iat o&ot ©in® 'katalyaiorte unterlage kann mit einem oroitzton 33ad_e trelehes das Aluminiumhydrid enthält ₉ in Be- " rUhrung gebreo&^-wdrduno Andecerseits lcaon aueh actihisches lieht ι boispielgwoise 3saltes*Ult£a-!riolettlie£xl;₉ oder

hxssp &©j?gi@_s bsispiolsweise iSlektxFonen-

Wl 11/1 Iff

bombardierung, zum Erreichen einer relativ raschen Aliiminiu*pla1itieruiig bei niedrigen Temperaturen» weise Raumtemperatur, angewandt werden«, In gleicher Weise können auch Kombinationen derartiger Energieformen eingesetzt werden» Im allgemeinen ist, nachdem die Zersetzung des katalysierten Aluminiumhydrida/einmal eingeleitet ist, diese selbstunterhaltend und "bildet eine kontinuierliche Plattierung ohne Zufuhr zusätzlicher Energie«

Die durch die hier beschriebenen Übsr$angsmetallkatalysa- . toran katalysierte ZersetM&gstemperatur der Aluminiumhydride variiert in Abhängigkeit vo:i dem speziell eingesetzten Aluminiumhydrid, von dem verwendeten Katalysator und in gewissem Ausmaß von der Katalysatorkonzentration und von der Art der zur Einleitung dor Zersetzung des Aluminiumhydrids eingesetzten Snergieart» Biese Zersotzungstemperaturen liegen jedoch wesentlich niedriger,als diejenigen, die sonst ohne Anwendung eines Katalysators erforderlich sind«,

Bn allgemeinen können, um eine leichte und einheitliche Auf» tragung zu erreichen, sämtliche Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische oder Suspendiermittel für Aluminiumhydrid oder für den Katalysator axgowaadt werden, die hiermit nicht unter Bil.dung eines Komplexes oder Solvats reagieren. Zu ge-. eigneten Lösungsmitteln fite die Alurainiumhyclridverbindungen gehören, aromatische Kohlenvasserstoffe, wie Benzol, Toluol

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und Xylol» aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan,
Äther und tertiäre Amine_β

Falls der Katalysator auf die Unterlage in einem Lösungsmittel aufgebracht wird₉ wird es bevorzugt, daß das Metall in Form einer Verbindung vorliegt, welche in einem Ausmaß von mindestens 1 χ 10 Gewichtsprozent des angewandten
Lösungsmittels löslich ist₄

t
*

Ber Ubergangsmetallzersetzungskatalysator wird vorzugsweise auf die Unterlage vor der Berührung mit dom Aluminiumhydrid aufgebracht» Dieser Zersetzungskatalysator kann auf die Unterlage direkt als fein zerteilter Feststoff, als flüssige Lösung oder Suspension oder, falls es die Art des Katalysators und der Unterlage erlaubt, durch Dampfabscheidung aufgebracht werden₀ Vorzugsweise wird jedoch die Unterlage mit einer ausreichenden Menge, um die Oberfläche der Unterlage zu benetzen, einer relativ verdünnten Lösung des Katalysators kontaktierte Das Lösungsmittel für den Katalysator wird dann Z₀B₀ durch Abdampfen entfernt, wobei der Katalysator praktisch einheitlich über die zu plattierende Oberfläche dispergiert verbleibtο Katalysatorlösungen, vorzugsweise in Konzentrationen zwischen etwa 5 χ 10*^ bis 100 Gewichtsprozent Katalysator ergeben boi der Auftragung auf die Unterlage eine ausreichen^ konge Katalysator, um beim Plattieren des Aluminiums au«*einem Aluminiumhydrid bei

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signifikant niedrigeren Temperaturen, als sie ohne Verwendung eines Katalysators möglich sind, zu erreichen*

Aluminiumhydridverbindungen,, die zur Solvatisierung oder Kbmplexbildung mit den Aluminiumhydriden bekannt sind, umfassen Äther und andere sauerstoffhaltige organische Vor« bindungen sowie Vorbindungen, die eine funlctionelle Gruppe, beispielsweise ein zweiwertiges Schwefelatom oder ein dreiwertiges Stickstoffatom oder ein dreiwertiges Phosphoratom enthalten, welches zur Ausbildung der Solvatatipn des Aluminiumhydrids mit einer derartigen Verbindung geeignet ist· 2m allgemeinen wird es bevorzugt, daß das Solvat als Äthorat vorliegt und eine große Vielzahl von Äthem mit . 2 bis 20 Kohlenstoffatomen sind geeignete Üblicherweise werden die niedrigeren aliphatischen Äther", beispielsweise der Äthyl-, Propyl- oder Butyläther, eingesetzt, jedoch können auch solche, die eine aromatische Gruppe enthalten,wie Z₀B₉ der Methylphenylät.her, Äthylphenyläther, Propylphönyläthor oder alicyclisohd Äther, beispielsweise Tetrahydrofuran, angewandt werden· '

TSb wurde festgestellt, daß die gleichmäßiße Verteilung des Katalysators auf der Unterlage einen signifikanten Einfluß sowohl auf die Gleichmäßigkeit als auch die Stärke der AIu- »iniumplattierung hat« Bs ist deshalb günstigjden Katalysator auf die Unterlage in solcher Weise aufzubringen, die

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9ine relativ einheitliche Verteilung sicherstellt«,

Bei Unterlagen» wie Z₀B* Magnesiummetall oder einigen Polymeren, die Oberflächeneigenschäften aufweisen, die eine einheitliche Verteilung der ICatalysatorlösung oder des' Aluminiumhydrids schwierig erreichbar inachen₉ erwies es sich als vorteilhaft, zu einer derartigen Lösung eine geringe Menge, beispielsweise etwa 0,0001 bis etwa 5,0 Gowiehtspro~ zenfc eines Benetzungsmittels züzusetzen_e Geeignete Benetzurigs mittel umfassen Z₀B₀ Stearate, wie Natrium« oder Aluminiumstearat oder AXuminiuraalkoxyde wie S₀B₀ Aluminiujniaöpropoxydo

Zu den lösungsmitteln für die Üborganssmetallzersetzungs» katalyaatüii-en gehören nichtrealcti^e Lösungsmittel, v;ie Benzol Hexan und halogenierte Kohlenwasserstoffe, reaktive Lösungsmittel wia Alkohole, Aldehyde, Ketone₉ Mercaptane, Carbon» säuren und Minesalsäuren und lcoordinative Lösungsmittel wie Äther, Nitrile-, Amide oder Amine_β

Durch Auftragung des Übörgangsaetallzersetzungskatalysators ledigliöh auf ausgewählte Flächen der Unterlage wird, es möglich, eine Aluiainiumplattierung nur auf derartigen ausgewählt en flächen äuesubiiden« Auf diese Weise können ornamentale Vers&rungen, Umrißlinion und gedruckte Schaltungen gebildet w©s»tea₀ Xn. gleicher Weise kann die Gesamtheit oder ein Seil tiaw ausgewähltsa Unterlag© mit Aluminium über·

■ ' . . ■ 10Θ818/1Β77 bad

zogen oder plattiert werden »um die Eignung dieser Unterlage, an anderen Stoffen anzuhaften, zu erhöhen« Von'besonderer Bedeutung ist das Aluminiumübörziehen von Glas, keramischem Material, Metall- oder Polymeroberflachen, um deren Bindung an klebende Polymere oder Copolymere, beispielsweise die Copolyraeren von Äthylen und Acrylsäure» au erhöhen«» · ■»' *

Wenn die gewünscht© Form und Menge des ZersGtzungskataly~ sators auf die Unterläge aufgebracht ist_s wird die katalysiert© Substratoberfläche mit einer geeigneten Form eines Aluminiumhydrids in Berührung gebrachte Im allgemeinen ist es günstige das Aluminiumhydrid als Lösung oder Suspension in einer Konsentration zwischen Qgi-nolar bis igOmolar .oder stärker hinsichtlich Aluminiumhydrid aufzutragen., wobei die Lösung oder Suspension durch Eintauchen₉ Aufsprühen oder durch andere geeignete Maßnahmen "aufgebracht werden kann* Gute Ergebnisse werden jedoch auch erzielt_s wenn die katalysierte Substratoberfläehe mit fein zerteiltem festem Aluminiumhydrid in Berührung gebracht wird« Andererseits kann eine Dampfphasenabschoidung das Aluminiumhyclrids bei Tempera türen unterhalb der üblichen Zorsetzungstemperatur erzielt werden _t wenn das Aluminiumhydrid in ongor Nachbarschaft zu dor katalysierten Substratoberflach© erhitzt wird« Gegebenenfalls untes? Anwendung von vermindertem Druck bildet sich ^r dann ein Überzug aus metallischem Aluminium auf der kata<*

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lysierten Oberfläche«,

Bei einigen Anwendungsgebieten, beispielsweise dem Plattieren oiner senkrechten Oberfläche, ißt es günstig₆ entweder die Viskosität der Katalysatorlösung oder diejenige der Aluminiumhydridlösung oder auch beider Lösungen su er«- hohem Dieser Anstieg dor Viskosität kann mit bekannten Geliermitteln oder Verdickungsmittel?! erreicht werden _{ bei« spielsweise Aluminiumoctanoat oder MinessOLöIen» ohne daß die Flattierumsetzung nachteilig beeinflußt wird»

Praktisch jedes normalerweise feste Material ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Unterlage geeignet ζ beispiels* weise wurden Metalle wie Bisen ₉ Magnesium_? Messing oder Kupfer, Polymere, wie a_cBo Polyolefine, Polyamide und poly«· mere KLuorkohlenstoffe, Glas, Papier„ 0?uch_E Kohlenstoff und Graphit, HoIa und keramische Materialien₂ sämtliche mit; Aluminium auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens plat« tierte Die Art der au plattierenden Oberfläche bestimmt im weiten Ausmaß den Glanz der Aluminiumplattierung« Im allgemeinen ergibt sich bei Anwendung einer glatten, nicht porösen Oberflache, wie sie z₀B_e von den meisten Metallen und von vielen Polymerfolien aufgewiesen wird, eine glänzendere Plattierung als sich bei einer relativ porösen Oberfläche, wie sie Z₀ B₀ bei Papier oder Tuch vorliegt, ergibt_o

Bei den Oberflächen von einigen Polymeren, beispielsweise

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Polyäthylen_a Polyt©tra£luoräthylen₉ Acrylnitril-Butadxen-Styrol-'-Perpolymeren und Polypropylen zeigte, es sich,daß eine noch bessere Haftung der Aluminiumplattierung erzielt werden Icann₈ wenn die Oberfläche stärker polar, S₀B₀ durch Sulfonierung oder durch Coronarent ladung, vor dem Plattieren mit dem Aluminium gesacht wurde₀

Beispiel i

In einer Atmosphäre von trockenem Stickstoff wurde eine Aluminiumhydridlösunghergestellt_ö indem ^9 ml von 1₈0 m-Xithiumaluminiumhydrida 18,5 ml von 0_?93 m*Aluminiumchlorid und 156 ml Diäthyläther vormischt wurden«. Nach dem Ver» rühren wurde die Lösung dekantiert _t wobei eine O₈J ra^IOsung von Aluminiumhydrid in Diäthyläther.erhalten wurdeο

s . Verschiedene Unterlagen wurden in oine O₃046 m^Lösung von TiOl^ in Diäthyläther eingetaucht, bei 100° G getrocknet _% auf Raumtemperatur abgekühlt, in die Aluminiumhydtidloaung: eingetaucht und erneut bei Raumtemperatur getrocknete Einer= halb weniger Minuten war ein einheitlicher anhaftander AZuminiumüberzug auf sämtlichen Oberflächen der Unterlage, die in Berühruns mit der Katalysatorlösung gekommen waren, abgeschieden«, In der folgenden Tabelle I sind die angewandten Unterlagen und die Art des erhaltenen Überzuges zusammen« gefaßt *

_mm - - SAD ORIGINAL

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Tabelle I

Unterlage

Polyamidfolie (Mylar) Cellophanfolie

Vinylidenchlorid-Vinylchloriä'-Copolymerfolie

Polyäthylenfolie (Oberfläche durch elektrische Entladung behandalt) Glasplatte tfaserglastuch Polyvinylchlorid poröses Papierblatt Messingstreifen

Aussehen des Alurainiumüberzugs

spiegelnd spiegelnd

spiegelnd

spiegelnd spiegelnd Glänzend

spiegelnd matt

spiegelnd

Beispiel 2

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurde eine 0,3 m~Lö~ sung von Aluminiumhydrid in iifcher hergestellt und einige Streifen einer Polyamidfolio mit TiOl₄ in Hexan überzogen und getrocknete Zu dieser Lesung wurden um jeweils 5 ecm steigende Mengen einer 1,;j ra-AlClj-Lösung in Diäthyläther zugegebene Nach ^eder Zugabe wurde einer der auf die vorstehend geschilderte VJei£ο katalysierten Streifen in die Aluminiumhydridlösung ein^etauphto Bei der Aussetzung an eine Ültraviolettsonnenlampe wurde ein dekorativer Aluminiumfilm auf der Staue abgeschiedene Jeder Film wurde

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hinsichtlich des Einflusses an Überschuß von. AlCl^ auf den dekorativen Charakter der mattierung untersuchte

E3 wurde festgestellt, daß eine Zierplattierung aus !lösungen erhalten werden kann, die ein Gewichtsverhältnis bis zu etwa 5O/5O von AlCl* zu AlH, aufweisen« Einige dunke.l gefärbte Hintergrundsstreifen vmrden bei Plattierungen festgestellt,^d*© ^auß Lösungen mit höheren AlCl*· Konsentrationen gebildet worden waren _o

Beispiel 5

In gleicher Weise wie.in Beispiel 2 wurden Streifen einer Polyamidfolies einer Vinylidenchlorid^Vinylchlorid^Copaly« merfolie, von Polyäthylen und Glas in eine 0_BG46 m«IiÖsung· von TiCl^ in Benzol eingetaucht₀ Die katalysierten Folien wurden dann getrocknet und in eine O₈JO m^Aluminiunhydrid«» lösung in Äther eingetaucht₀ Nach der Entnahme aus der Äthörlösung wurden die Unterlagen in einen auf 110° C erhitzten Konvektionsofen eingebracht« Eine spiegel« artige einheitliche anhaftende Überzugsschicht aus Aluminium wurde innerhalb 2 bis 5 Selcunden gebildet«,

Zum Vergleich vmrden Unterlagen der gleichen Stoffe, die nicht mit a?iCl₄ behandelt waren, in die O „5 ra»Aluminiuiahydridlösung eingetaucht und ebenfalls in den Konvektibns-

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BAD ORiQINAL

ofen gebracht Der Ofen wurde langsam im Verlauf von Stunde von 110° C auf 250° C erhitzt«, Die organischen Unterlagen schmolzen und ergaben keine Aluminiumabscheidung auf ihrer Oberfläche^ Die Glasunterlage zeigte kein An« zeichen einer Aluminiumabscheidung sogar bei 250° C₀

Beispiel 4

In einer Atmosphäre aus trockenem Stickstoff wurden swei Streifen einer Polyamidfolie mit einer Stärke von O_gO£ mm in eine 0,045 m~I»ö3ung von EiCl^ in Diäthyläther eingetaucht, bei Raumtemperatur getrocknet in eine 0_$266 m»Ii6sung. von Aluminiumhydrid und O₉ 005 m«Aluminiumisopropoxyd 5.n Diäthyläther eingetauchte Die ^olien wurden bei Raumtemperatur getrocknet und eine Folie wurde bei Raumtemperatur einem Hochenergieelektronenstrom von 1 Megarad ausgesetzte Eine spiegelartige Aluminiumplattierung wurde äußerst rasch auf dieser Unterlage gebildet«, .

Ein als Vergleich verwendeter zweiter Folionstreifen_s der einer ionisierenden Strahlung nicht ausgesetzt war₈ zeigte innerhalb des gleichen Zeitraums keine Aiurainiumplattierung ο

Beispiel 5 .

Ih gleicher Weise wie in Beispiel Ί wurde ein Streifen Polyamidfolie mit einer Stärke von O_SO5 mm in eine O₉O^

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sung von Niobpentaehlorid (ITbCl₁₅) in Biäthyläther während etwa 'j Sekunden eingetaucht, getrocknet, dann in eine Di» äthylätherlösung, die hinsichtlich Aluffliniuaihydrid 0,5 ta und hinsichtlich Alumiiiiumisopropoxyd etwa 0,005 & war₉ während etwa 5 Sekunden eingetaucht und erneut getrocknet_o !Der behandelte Film wurde dann auf etwa 60° C erhitzt« Sin einheitlicher Aluminiumüberzug mit spiegelartigem Aussehen wurde praktisch unmittelbar auf der Polyamid·» folie gebildete

In der gleichen Weise xrardo eine Aitminiumplattierung auf

I ·

einer Polyaraidfolie gebildet, wenn die Folie in eine 0,05 m-Löaung von 2irkontotrachlori& in Diäthyläther ein-* getaucht, die behandelte Folia getrocknet, die Folio in die vorstehende Alurainiumhydridlösung eingetaucht, die Folie getrocknet und auf eine Temperatur von 80° G erhitzt wurdeο

In gleicher Weise wurde eine Alurainiumplattierung bei 80° G auf einer Polyamidfolie gebildet, wenn eine 0,03 a-Lösung von Titantetrabromid als Katalysatorlöaung ©inge©ot«t wurdeο

In der gleichen V/eise wurde eine Aluminiumplattiorung bei 110° C auf einer Polyamidfolie Gebildet, wenn eine 0,05 Ja-Lösung von Vanadiumoxydichlorid (VOGl₂) in Diäthyläther ale Katalysatorlösung verwendet v/urde_e

109818/1577 bad original

Beispiel §

Bin Streifen einer Polyamidfolie wurde mit einer dünnen Schicht von EiCl^ überzogen, indem er dea Dämpfen von EiCl^ ausgesetzt wurdeο liach dam Eintauchen der auf diese Weise behandelte Folie in eine 0,2 m^AluminiumhydridlÖsung und anschließendes Erhitzen der Folie auf 80° C mit Infrarotlicht ergab sich eine glänzende anhaftende Aluminiumplattierungo

Bei einem ähnlichen Versuch würde festes 3?iOCl₂ in Mineralöl suspendiert und auf eine Seite einer 0,0.5 mm starken Poly« amidfolie durch Aufpinseln aufgebracht» Boim Eintauchen der Folie in eine 0,2 m^&lurainiurahydridlösuns in DiäthylSthor unter anschließendem Aussetzen an HEtraviolettlicht ergab sieh eine spiegelartige Aluminiumplattiorung auf derjenigen Seite der Folie, auf die der Katalysator aufgebracht worden war* Die nicht mit Katalysator behandolto Oberfläche der Folie wurde mit Aluminium nicht plattierte

In gleicher Weiae ergab sich auch mit festem TiCl^o2 (^Gp^Hc)2⁰ »■ suspendiert in Mineralöl und mit einem Pinsel auf eine Poly« amidfolie aufgebracht; eine spiegelartige Plattierung lediglich auf der mit Katalysator veroehenen Oberflache der Folie»

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Beispiel., 7

Eine Zeichnung wurde auf einen Streifen einer Polyaoidfolio mit einem ölasstab aufgebracht» der in eine 0,046 m-Lösung von 5JiOi/, in Benzol eingetaucht war₀ Nach dem Abdampfen äea Bensols wurde die Folie in eine Diäthylätherlösungj die 0,2 a hinsichtlich Aluminiumhydrid und 0,001 m hinsichtlich Alu« rainiumisopropoxyd war* eingetaucht₀ Die Folie wurde dann aus der Äthorlösuns entnommen und auf et%?& 80° C unter einer Infrarotlampe während 2 Minuten erhitzte Nach, dieser Zeit seigte es sich, daß das Aluminium lediglich die Fläche der ursprünglich mit der SiCl^Lösung gemachten Zeichnung plattiert hatte«, '

In ähnlicher Weise wurde ein weiterer Teil der vorstehenden Katalysatorlösung auf eine Polyacrylatoberfläche mit einem Gummistempel übertragene Nach dom Eintauchen in eine 0,5 m-Aluminiumhydridätherlöcung und Aussetzung an Infrarotlicht vnirde die in dem ursprünglichen Gummistempel enthaltene Druck bezoichnung rasch auf der Plöxiglaeobarflache in Form von glänzenden anhaftenden Aluminiumbuchstaben gebildet»

Bei einem ähnlichen Versuch wurde eine Suspension von 2 (^G2%^2° ^{in M}iⁿeralölmit einem Pinsel durch eine Karton» schablone auf eine Polyamidoberfläche aufgetragene Bei der vorstehend beachriebenon Behandlung ergab sich eine Buchstaben«=

109818/1577 bad oriqiw«.

Zeichnung von metallischem Aluminium auf der Unterlage«

Beispiel 8

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 3 wurde ein Streifen einer Polyamidfolio rait einer Stärke von 0_sQ5 em in eine 0,5 mWULirainiushydridlösung eingetaucht« Die Folio wurde bei etwa 80° C getrocknet und dann in eine 0,045 m—Iiösünß vo» TiOl^ in Benzol eingetauchte Nach dem Erhitzen dos auf die vorstehende Weise behandelten Pilmes auf etwa 80° C wurde eine spiegelartige Aluminiumplattierung auf der Unterlage gebildete

Ähnliche Versuche wurden durchgeführt, wobei das SiCl^ zu. der Alurainiuiahyäridlösung zugegeben wurde© Es wurde auf einer Polyamidfolie, die in das Gemisch aus Katalysator und Aluini·* niumhydrid eingetaucht worden war» ein© gute Aluminiumplattierung erhaltene

Bei sämtlichen der vorstellenden Versuche ergaben Vergleichs«- versuche, bei denen kein Katalysator vorhanden war ,keine Aluminiumplattierungο

Beispiel Q-

Ia einer Atmosphäre aus trockenem Stickstoff. wurde ein Strei~ fen einer Polyamidfolie von 0,05 nun Stärke in eine 0,046 ra-IÖ

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.· 21 - "16^1227-

simg von TiGl^ in z^Hexan eingetaucht _o Der behandelte Folien« streifen wurde unter einar Infrarotwänaelarape getrocknet und dann in eine 0,3 a^Lösung von Aluiainiumdihydridisoprop«> oxyd, AlHpCi^OO₅H₇) in Biäthyläther eingetaucht„ Die Folie, während einiger Minuten unter einer ICnfrarotwSriaelampe

gehalten, so daß sich eine $emperatur von etwa 80° C auf der Oberfläche der Unterlage.ergab« Ein einheitlicher überzug aus Aluminium wurde auf der Folie erhalten,,

In ähnlicher Weise wurden einheitliche- Aiurainiumüberzügä auf Streifen von Polyaraidfolien aus einer 0,5 a-Lösung von Xsobutylalurainiumdihyßrid AlH₂Ci^C₄Hg) in Diäthyläther₉einer 0,25 m«Lösung von LiAlH^. in Diäthyläther, einer 0,2 ra-Lösung dee Aluiainiumtrihyclr5.d«Dirjiethylamin-Adö.ukte8 AlEL *H(GEL)^ in Benzol oder einer 0,4 m-Lößung von AlHoQl⁰S Tetrahydrofuran erhaltene .

Beispiel ^O - .

In einer Atmosphäre* von trockenem Stickstoff wurde ein Streifen

einer Polyamidfolio in eine 0₉046 m«>Iiö'sung von TiCl* in Benzol eingetaucht und bei etwa 80° C getrocknete Ein Glasmilccoskop« blatt wurde in eine 0,3 m«Lösung von Aluminiumhydrid in Diäthyläther eingetaucht« Die mit Katalysator vorsetzte Poly« amidfolie wurde dann O₉1J5 mm oberhalb das mit' Aluminium*«

hydrid überzogenen Gla^tragers gehalten und der Trüger auf eine Heizplatte gehegt« Die Heizplatte wurde dann auf 150° O

10 9 818/1177 ^eAD original

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erhitato. Kin fortlaufender glänzender üboraug von v/urde auf der mit Katalysator versetzten #olie erhalten.

Eine Versuehswiederholung wurde durchgeführt, wobei Jedoch die Folio nicht nit TiGX^ katalysiert; war« Auf der nicht katalysiert on Folio v/urd© Icoin Aluminium

Beispiel,11

In einöm mit Stickötofi gefüllten Trockenlcasten wurden Stroifon verschiedener Unterlagen in ein© Lösung von ^ während etwa 1 Sekunde eingetaucht, getrocknet» in οine Lösung von Aluminiumhydrid in Äther eingetaucht und dann unter verschiedenen Bedingungen getrocknete Ih der folgendem Tabelle sind die Lösungsmittel und die angewandten Koru&ßntra* tionen sowie die dabei erhaltenen Ergebnisse ausammenge«

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USI/8186QI

11

	03 Ρ"·1	Molare Kon	JLH₃	Lösungs«	Konzentra	0,045	Verfahren zur	Ungefähre Tem·=	8CW	(2) weniger glänzend	Art
	ο , 33	zentration	0,2	mittel für	tion an		peratur der	80⁰G	(3) matt	des
	■δ ι	Unterlage an Λ	o_T«	Katalysator	SiClj, m		Flattenentwicklung Unterlage	SOOC		Überzugs
		Polyamidfolie	0,3	Äther	0,00018	0,045	Infrarotlampe	8O=C	(D
	Polyamidfolio	0,3	Äthanol	0,90		Infrarotlampe		(D
	roZyamidfolie		Isopropanol	'0,90		Infrarotlampe	₍SO=C	(D
	Γ .'Olyamidf olie	0,3	letrachlor-	0,90	0,046	Infrarotlampe	6.0⁰C	(D
■ *		0,25	kohlenstoff		Ο·,Ο46,
	Pslvamidfolie		Hethylenchlorid 0,90	0,0023	Infrarotlampe		U) ■
	!"lypropylen Sulfoniert)		Heptan	0,0023		8Q°C	*. U)*
	Acrylnitril=	0,30		0,046
	Butadiön-						.
	lyaeres		Hexan		Infrarotlampe	SO⁰C	£3)
	teflon (behan	0,20				*Qcsan*
	delt mit Ua-	0,25			80⁰C
	tri uisdipheny 1	0,20^ia	Äther	U.Y«-Lampe	80⁰C	(2)
	Holz	0,20^^a	Äther	U.T.'-Ieiape	SO⁰C	\ S ti
	Baumwolle	0,40	^Benzol	U.7,-Lampe	(31
Nylon	^Benzol	U.V.-Lampe	(2) ,
Tierisches Haar	Benzol	TJ. Y.-Lampe	C3).
(a) 0,005 m an	Aluminiumisopropoxyd
(H) Spiegelnd

Beispiel,12

In einem mit Stickstoff gefüllten Iroekenkasten wurde ein Streifen eines mit Sandstrahl abgeblasenen MagnQßiummo«» talleß in eine 0,4- ra«Lösung von TiCl^ in Benaol während etwa 50 bis 60 Sekunden eingetauchte Die vorstehende Lösung enthielt etwa O₈006 Gewichtsprosent Natriumstearato Der mit Katalysator vorsehene Magnösiumstreifon wurde getrocknet ₉ in eine 0,4 ra-Lösung von Aluminiumhydrid in Diethylether eingetaucht und kura auf einer Heizplatte bei 1^0° C ge«- trocknete Sin heller Überzug von metallischem Aluminiian wurde auf der behandelten Magnesiumobcrfläche innerhalb weniger Sekunden abgeschiedene

Zum Vergleich wurde eine Doppelprobe des mit SandstrahX be~ handelton Magnesiummetalles in gleicher Weise behandelt_? Jo doch nicht mit dem ü?iCl_z,-^Katalysator kontaktiert * Bs mirde kein Aluminiumüberzug in dom gleichen Zeitraum bei 150⁰ G gebildet«

Beispiel 1?

In einer trockenen Stickstoffatraosphäre wurde ein Streifen einer Polyatnidfolie in eine 0,9 m~LösuR£ von TiCl^ in Hexan_s V/02U 20 Voluraenprosent Mineralöl zur Erhöhung der Viskosität zugegeben worden warc^eingetaucht„Diese Eatalysatorlösung

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schied auf Grund ihrer Viskosität eine stärkere Konzentration des Katalysators auf der Unterlage ab als die «reniger viskosen Katalysatorlösungen₀ Die behandelte Folie wurde trocknet, in eine 0,3 a«Iiösung von Aluminiumhydrid in Di» äthyläther eingetaucht und auf 80° C erhitzt ₀ Ein außerge« wohnlich schwerer Spiegelüberzug von Aluminium wurde auf der Oberfläche der Unterlage gebildete

Beispiel

Ein Streifen einer Folyamidfolie wurde in eine 0,046 ja sung von ¹SiGl₁, in Diäthyiather eingetaucht und getrocknete Die mit Katalysator versehene Oberfläche der Folie wurde mit einem feinen Pulver von festem Aluminiumtrihydridätherat bestäubt und dann auf etwa 80⁰SC mit einer Infra» rotlajspo erhitzt _e Sin spiegelartiger anhaftender Überzug aus metallischem Aluminium v;urde praktisch einheitlich auf der mit Katalysator versetzten Oberfläche der FoljLe abgeschieden«

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Claims

Patentansprüche

Verfahren aur Abscheidung einer metallischen Aluminium» schicht auf der Oberfläche einer Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß katalytisch ein Aluminiumhydrid in Berührung rait der Unterlage aersötat wirdo

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in Berührung miff tisr Oberfläche der Unterlage gebracht wird, das Aluminiumhydrid in Be« rührung mit der durch den Katalysator behandelten Ober^ fläche gebracht wird und die Zersetzung durch Anwendung von thermischer Energie oder Strahlungsenergie durch« geführt v/irdo

Verfahren nach Anspruch 1_f dadurch gekannseichnöt> daß das Aluminiumhydrid in Berührung mit der Unterlage ge» bracht wird,der Katalysator in Berührung mit der mit Aluminiumhydrid behandelten Unterlage gebracht wird und die Zersetzung durch Anwendung von thermischer Energie oder Strahlungsenergie durchgeführt wirdο

Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Katalysator und Aluminiumhydrid in Berührung mit der Unterlage gebracht wird und die Zer-

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Setzung durch Anwendung von thermischer Energie oder Strahlungßonergio durchgeführt wird«,

Verfahren nach ,Anspruch 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß als Aluniniunhydridverbindungen Aluminiumhydrid, komplexe Alkali», Erdalkali- oder Magnesiiim-Aluminiumhydrlde oder Aluminiumhgplride der Formel

worin X ein Haloßenatom,eine R-Gruppe oder RG-Gruppe, wobei R eine Alkyl-, substituierte Alkyl- oder Aryl» oder substituierte Arylcruppe darstellt, und η die Zahlen 1, 2 oder 5 bedeuten, vorwendet worden.»

6ο Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß ale Katalysatoren οine oder mehrere Verbindungen von Metallen der Gruppen IV b und V b des Periodensysteme der Elemente verwendet werden«,

7ο Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren ZrCl^, NbCl₅, VOGl₅, TiCl^2 , TiBr^,

Ti (C^^O ₂G1₂ oder Ti(BH₄)₅<>2 (0₂H₅>₂0 verwendet werden»

β« Verfahren nach Anspruch 1 bis 7,dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetsung durch Erhitzen mindestens der behandelten.

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Oberfläche der Unterlage beschleunigt wird«

9ο Verfahren nach Anspruch 1 bis 7„dadurch gekennzeichnet* daß die Umsetzung durch actinische Strahlung be« schleunigt wird₀

1Oo Verfahren nach Anspruch i bis 7 ο dadurch gekennzeichnet ₉ daß <kxQ Umeetsung durch Hochensrgiebeotrahlunß öeschleu~ nigt wirdc ·

ο Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß der Katalysator in Form einer Lösung ₉ die mindestens 1x 10""⁰ Gewichtsprozent Katalyoator enthält, angewandt wird ο

12o Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 _fc.adurch gekennzeichnet, daß die Äluainiumhydridverbinduno als Lösung, die mindestens 0,1 Hol Hydrid je Liter enthält, angewandt wird«

15* Verfahren nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, daß eine Aluralniumhydridverbinduns, die ein Alkallaluminiumhydrid und ein Aluminiumhalogenid enthält, verwendet wirdo

14-O Verfahren nach Anspruch 11 bis 13₍ dadurch gekennzeichnet

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BAD

ORIGINAL

daß eine ein Verdickungsmittel enthaltende Löoung verwendet wird«,

Verfahren nach Anspruch 11 bis 13» dadurch zeichnet, daß öine ein Benetzungsmittel enthaltende verwendet wirdo

16_e Verfahren nach Anapzuäh 1 bi© 11 _s dadurch gekönn« zeichnet, daß die AluminlumhydridVorbindung in enger Nachbarschaft zu der mit dem Katalysator behandelten Uhterlagenoberflache verdampft wird_a ...

' , BAD OFimiNAL

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