DE1915252A1

DE1915252A1 - Verfahren zum katalytischen Abscheiden von Metallueberzuegen

Info

Publication number: DE1915252A1
Application number: DE19691915252
Authority: DE
Inventors: Bergstroem Axel Emil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-05
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1969-10-23
Also published as: SE328974B; BE731054A; JPS5020549B1; FI49189B; DK122136B; FR2007391A1; CH501736A; FI49189C; NO126267B; GB1237032A

Description

Axel Ε» Bergström
Lidingö / Schweden

Verfahren zum katalytischen Abscheiden von Metallüberzügen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum katalytischen Abscheiden von Metallüberzügen und bezieht sich insbesondere auf eine neuartige, als Katalysator wirkende Unterlage.

Beim katalytischen Abscheiden von Überzügen, wie es u.a. im schwedischen Patent 153 976 beschrieben ist, wird die zu überziehende Oberfläche zunächst in einem Bad gereinigt, welches z.B. schwefelige, fette Alkohole (des unter dem Warenzeichen "Teepool" bekannten Typs) enthält, und darauf sorgfältig gespült. Nach ihrer Reinigung wird die Oberfläche aktiviert, indem man durch Aufsprühen oder Eintauchen ein aktivierendes Salz aufbringt, Z.B. ein Titan-, Zinn- oder Kobaltsalz« Vorzugsweise verwendet man hierbei Zinn(II)-chlorid. Nachdem die Oberfläche in dieser Weise aktiviert worden ist, wird auf ihr ein als Katalysator wirkendes Metall niedergeschlagen. Dies kann dadurch geschehen, daß man die Oberfläche in eine Salzlösung aus Platinmetall oder Gold

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eintaucht, oder die Salzlösung auf die Oberfläche aufsprüht. Die Oberfläche, die nunmehr mit einer dünnen, für das Auge kaum sichtbaren und als Katalysator wirkenden Unterlage versehen ist, wird danach gespült und in ein Bad getaucht., welches ein Salz oder mehrere .Salze des Metalls oder der Metalle enthält, welche den Hauptbestandteil des katalytisch abge*- schiedenen dünnen Überzuges bilden sollen. Das Bad enthält außerdem anorganische und/oder organische Beduziermittel. Als anorganisches Reduziermittel kommt Natriumhypophosphit, als organisches Reduziermittel Hydrazin in Betracht. Für die Abscheidung von Nickel eignet sich z.B. ein Bad in Form einer Lösung aus Nickelsulfat, Nickelformat, Natriumhypophosphit und Hydrazin. Die !Temperatur soll während des Ausfällprozesses zwischen 20 und 100° C, zweckmäßigerweise zwischen 40 und 60° C liegen. Die Zeit zum Abscheiden eines 0,1 bis 10 jam starken Überzuges beträgt zwischen 15 Sekunden und 40 Minuten· Die mit dem überzug versehene Oberfläche wird anschließend gespült und getrocknet·

Beim katalytischen Abscheiden von Überzügen in der zuvor beschriebenen Weise liegt eine Schwierigkeit in der Wahl eines als Katalysator wirkenden Metalles. Vorzugsweise verwendet man Palladium, obgleich dieses Metall nicht immer einen ausreichend wirksamen Katalysator abgibt. Bei der Verwendung von Palladium ist es bei der sich anschließenden, katalytischen Abscheidung des Metalls, welches den endgültigen Überzug bildet, mit Schwierigkeiten verbunden, glatte und dünne durchsichtige Schichten zu erhalten. Als ein katalytisch wirkendes Metall ist auch Gold vorgeschlagen worden, obwohl dieses Metall eine sehr geringe katalytisch^ Wirksamkeit und eine auffallende Anfangsträgheit besitzt, so daß die Metallabscheidung ungleichmäßig wird. Natürlich führt dies zu einem fleckigen Aussehen, wenn sehr dünne, insbesondere durchsichtige Schichten abgeschieden werden·

Da Gold außerdem normalerweise bei einem verhältnismäßig hohen pH-Wert ausgefällt und ziemlich viel Zeit benötigt wird,

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um^v durch^:den AiXsf ällprözess eine genügend stärke <Göldschicht: abzuscheiden, so ist bei Anwendung derartiger-Verfahren'die ·· Gefahr sehr groß, daß bestimmt«'· Oberfläehen^;fXZ.Bv:filasober-r ■ flächen, geätzt·, d*h, angegriffen"weiden; · : ■ '.·■:'::■' . .->

Überraschend hat 'sich nun herausgestellt> '. daß beim- Abscheidender als Katalysator wirkenden Unterläge mit'Vorteil eine Mischung aus Göldsalzen und Salzen mindestens eines Platinmetalles verwendet werden kann. ■ " ■ :. ^ - . ^r. :\ -.-;'-.,;_- -

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum katalytischen Abscheiden von Metallüberzügen auf einer leitenden oder nichtleitenden Oberfläche, die: zunächst gereinigt und entfettet und danach durch Behandlung mit einem· reduzierenden Metallsalz, vorzugsweise einem Titan-, Zinn- oder Kpbaltdihalogenid, aktiviert wird,- worauf eine als Katalysator wirkende He tall- . echicht auf die aktivierte Oberfläche niedergeschlagen und die so gebildete Unterlage.mittels katalytischer Ausfällung, mit dem gewünschten Metall überzogen wird.

Nach der Erfindung ist. .vorgesehen, daß beim Aufbringen der als Katalysator wirkenden Unterlage eine wässrige Lösungverwendet wird, die. lösbare Salze mindestens eines Metalls der Platingruppeund-Goldsalze enthält. .

Hierdurch .-erhält-man eine als Katalysator wirkende Unterlage, die zu-einem:sehr glatten und dichten, katalytisch abgeschiedenen Metallüberzug führt. Besonders gute katalytisch« Unterlagen erzielt man durch gleichzeitiges Abscheiden von PaIIa-. dium und Gold. ., . _; ■ . .- . : . -

Bei; dem- earfindungs gemäßen Ab Scheidungsprozess -kommen zwe.ck- -mäßigerweise:: ein Platinmetallsaiz in einem Anteil-von 1 bis 50 70 und ein Goldsalz in einem .Anteil von 50 bis 99 $ zur Verwendung. Geeignete Salze sind Paliadium(ll)chlond und Gold(lI£,)cn!orid.-_; Bevorzugte, mengen, sind- 1 bis .1.0 ^a/b Paliadium- , ehiorid.unä 90. bis 99 ^cjo Goidoaiorid. ■ . . .

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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ürfindung zum Abscheiden eines Kobaltüberzuges ist in dem folgenden Beispiel beschrieben.

Beispiel

üine gut gereinigte Glasoberfläche wurde einer Tauchbehandlung in einem Bad bestehend aus einer wässrigen Lösung von 0,1 g/l SnCIy unterzogen. Die Behandlungsdauer betrug 3 Sekunden bei 22° C, worauf die Oberfläche gespült wurde. Sofort danach wurde die empfindlich gemachte Glasoberfläche in eine wässrige Lösung enthaltend 0,18 g/l AuOl, und 0,02 g/l PdOl₂ getaucht. Die Behandlungsdauer betrug 5 Sekunden bei 22° Cjdanach wurde sorgfältig gespült. Zuletzt wurde die G-lasoberfläche, die nunmehr mit einer als Katalysator wirkenden Au-Pd-Unterläge versehen war, in eine wässrige Lösung enthaltend 20 g/l CoCl₂, 90 g/l NH₄Gl und 5 g/l NaPHgO₂ getaucht. Die Behandlungedauer betrug T Minute bei 80° C. Nach der Behandlung hatte sich ein sehr gleichmäßiger Kobaltüberzug mit einer durchschnittlichen Stärke von 0,1 pm gebildet·

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Claims

Patentansprüche

/Π Verfahren zum katalytischen Abscheiden von Metallüberzügen auf einer leitenden oder nichtleitenden Oberfläche, die zunächst gereinigt und entfettet und danach durch Behandlung mit einem reduzierenden Metallsalz, vorzugsweise einem Titan-, Zinn- oder Kobaltdihalogenid, aktiviert wird, worauf eine als Katalysator wirkende Metallschicht auf die aktivierte Oberfläche niedergeschlagen und die so gebildete Unterlage mittels katalytischer Ausfällung mit dem gewünschten Metall überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen der als Katalysator wirkenden Unterlage eine wässrige lösung verwendet wird, die lösbare Salze mindestens eines Metalls der Platingruppe und Goldsalze enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen der als Katalysator wirkenden Unterlage eine Mischung aus 1 bis 50 # eines lösbaren Platinmetallsalzes und 50 bis 99 $ eines lösbaren Goldsalzes zur Verwendung kommt·

3· Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen der als Katalysator wirkenden Unterlage eine Mischung aus 1 bis 10 $> Palladium(II) Chlorid und 90 bis 99 $> Gold(III)Chlorid verwendet wird.

4-. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche vor dem Aufbringen der als Katalysator wirkenden Unterlage mit Zlnn(II)fluorld behandelt wird.

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