DE2224372A1

DE2224372A1 - Verfahren zum Abscheiden von Metall

Info

Publication number: DE2224372A1
Application number: DE19722224372
Authority: DE
Inventors: Timothy Douglas Colchester Essex Van Ingen Jan Willem Frederik Manley Cheshire Short Glyn David Hart ford Cheshire Andrews (Großbritannien) M
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1971-05-21
Filing date: 1972-05-18
Publication date: 1972-12-21
Also published as: CA964134A; FR2138794A1; AU4244672A; FR2138794B1; CH578052A5; LU65394A1; IT955705B; NL7206806A; GB1391423A; BE783632A

Description

PATENTANWALTS BÜRO ThOMSEN - TlEDTKE - BüHLING

TEL. (0811) 530211 TELEX: 5-24 303 topat

S3 0212

PATENTANWÄLTE München: Frankfurt/M.:

Dipl.-Chem. Dr. D. Thomoen Dipl.-Ing. W. Weinkauff

Dipl.-Ing. H. Tiedtke (Fuchshohl 71)

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipi.-ing. R. Kinne Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers

8000 München

Kalser-Ludwlg-Platz 6 18. Mai 1972

Imperial Chemical Industries Limited London, Großbritannien

Verfahren zum Abscheiden von Metall

Die Erfindung bezieht sich auf ein Metallabscheidungsverfahren, insbesondere auf ein Verfahren zum Intensivieren photografischer Bilder durch Abscheiden von Metall auf belichteten Bezirken bestimmter Arten photoempfindlicher Filme.

In den britischen Patentanme!düngen 57862769 und 25203/70 ist beschrieben, wie Metalle auf Substraten abgeschieden werden können, in denen eine aktive Komponente, bestehend u.a. aus Radikalkationen, vorhanden ist, indem man das Substrat mit einer stromlosen Plattierlösung in Berührung bringt,,

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bilden sich Radikalkationen dadurch, daß man einen Film aus einem wasserdurchlässigen Polymeren, welcher ein Salz der Struktur I oder substituierte Derivate davon enthält, der Bestrahlung aussetzt.

(CH = CH)

2X

Beispiele solcher Salze sind Bipyridyliumsalze, Bich inoliniumsalze, Diazapyraniumslaze und 1.2-bis-(Pyridylium)äthylensalze. Der Substituent R ist Wasserstoff oder eine große Vielfalt organischer Gruppen und X ist ein Anion einer starken Säure (pKa vorzugsweise weniger als 2,5).

Die empfindliche Zubereitung, welche bei der Herstellung des Filmes verwendet wird, kann auch Sensibilisatoren (beispielsweise Isoalloxazin und dessen Derivate), Geschwindigkeitsbeschleuniger und Vernetzungmittel (beispielsweise Glyoxal für Polyvinylalkoholfilme) enthalten.

Es ist beschrieben, wie nach der Belichtung der Film in Entwickler eingetaucht wird, welcher aus einer stromlosen Plattierlösung besteht, um das Abbild aus Radikalkation durch ein entsprechendes Abbild aus Metall zu ersetzen.

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Nunmehr wurde gefunden, daß die endgültige optische

Dichte des entwickelten Film gesteigert ist, wenn man den belichteten, jedoch nicht entwickelten Film ihxeine wässrige Lösung eintaucht, welche Silberionen enthält, und zwar vorzugsweise in Anwesenheit auch eines oder mehrerer oberflächenaktiver

Mittel. '^;~--^V -

Ein zweckmäßiger 'Konzentrationsbereich an Silberionen ^x in der Lösung ist 0,001- bis 0,5-Molar, wobei ein Bereich von 0,01 bis 0,1 bevorzugt ist. Silbernitrat ist für ,diesen Zweck eine leicht zur Verfügung stehende Silberquelle, obgleich andere lösliche Silbersalze verwendet werden können. Es ist vorteilhaft, der Lösung ein oberflächenaktives Mittel einzuverleiben. Ein zweckmäßiger Konzentrationsbereich für das ober-, flächenaktive Mittel ist 0,01 bis 0,1 Gew.-%. Man kann irgendein oberflächenaktives Mittel verwenden, doch eine Kombination eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zum Benetzen, und eines kationischen oberflächenaktiven Mittels zum Verhüten der Abscheidung von Silber auf dem Film, ist bevorzugt.

Der pH-Wert des Vorbades ist wichtig. Geeigneterweise liegt er zwischen pH 1 und 7, vorzugsweise zwischen pH und 6, und stärker bevorzugt zwischen pH H und 5. Geeignete Puffermittel, zweckmäßig Natriumacetat/Essigsäure, können hier verwendet werden.

Den belichteten Film taucht man in das Vorbad für eine Zeitdauer von vorzugsweise 10 bis,60 Sekunden ein. Er wird dann entfernt, zur Entfernung überschüssigen Silbers ge-

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waschen und in die stromlose Plattierlösung übertragen.

Stromlose Plattierlösungen sind in der Literatur beschrieben, insbesondere Plattierlösungen zur Abscheidung von Silber, Kupfer und Nickel. Eine allgemeine Bezugnahme, welche brauchbare Rezepturen enthält, ist W. Goldie "Metal Coating of Plastics", Band I, I968. Andere brauchbare Rezepturen sind in der niederländischen Patentanmeldung 6901919 und in der deutschen Patentanmeldung 1 900 983 enthalten.

Im Handel erhältliche Lösungen wie die "Enplate"-Reihe der Enthone Inc., New Haven, Connecticut, sind geeignet.

Wenn auch das erfindungsgemäße Silbervorbadverfahren besonders relevant für die Behandlung von Film ist, welcher anschließend in einer Silberplattierlösung entv/ickelt werden soll, so ist es doch auch brauchbar mit Entwicklungslösungen, welche andere Metallionen als Silber aufweisen. Angemessene Plattierlösungen zur erfindungsgemäßen Verwendung sind diejenigen, welche Metalle der Gruppe VIII, IB oder Quecksilber, Blei, Zinn, Antimon und Wismut enthalten.

Silber- und kupferhaltige Lösungen, in denen das Reduktionsmittel ein Aldehyd wie Formaldehyd ist, können verwendet werden. Silberhaltige Lösungen, in denen das Reduktionsmittel ein Aminophenol, ein Ferro/Ferri-Paar oder eines oder mehrere der anderen üblichen organischen Reduktionsmittel ist, welche in photografischen Entwicklern verwendet werden, sind ebenfalls allgemein anwendbar. Typische Lösungen, welche zum

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Entwickeln von Eisen-, Kobalt- oder Nickelabbildern rezeptiert sind, enthalten Hypophosphit als reduzierenden Anteil»

Die Erfindung sei durch das folgende Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Filmstreifen der nachstehend angegebenen Zusammensetzung, werden schrittweise unter einer GAMAC TLC-Lampe in 30 cm Abstand 10, 20, 40, 80, 160 und 320 Sekunden belichtet. Die belichteten Filme taucht man in ein Vorbad mit unterschiedlichen Silberkonzentrationen ein und man entwickelt dann in einer stromlosen Plattierlösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung.

Die optische Dichte wird gegen die log^Q-Belichtungszeit aufgetragen und die Ergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt. Es ist ersichtlich, daß höhere Silberkonzentrationen die Zeit herabsetzen, welche erforderlich ist, um eine gegebene optische Dichte zu erreichen. Film- und Entwicklungsdaten für experimentelle charakteristische Kurven sind in den Fig. 1 und 2 gezeigt.

Filmzusammensetzung 15 % N.N'-Dimethyl-bipyridylium-Gew.-X

methosulfat

10 % Glyoxal
2 % Riboflavin 0,3 Ji "Lissapol N"⁺ 3-M pH ■

Grund film Polyäthylenterephthalat ; "Meli'nix" ⁺

(ICI)'

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Substrat

Dicke Ablagern

Vorbad

stromlose Plattierlösung

Polyvinylalkohol Gohsenol⁺GL-05 (Nippon Goshei) 2,8 u

Film 2 Minuten bei 95°C ablagern zur Bewirkung des Vernetzens von Glyoxal und PVA, so daß der Film hinreichend unlöslich ist für nachfolgendes Verarbeiten.
Silbernitrat
(0-0,5-m)
0,05 % Armac 12D⁺
•0,05 % Lissapol N⁺
Zeit 10 Sek,
4-5 pH.

0,15"ITi Ferroammoniumsulfat 0,08-m Ferrinitrat 0,1-m Zitronensäure 0,02 % Armac 12D⁺ 0,02 % Lissapol N⁺ Temp. 20⁰C Zeit 100 Sek.

Die Auswirkung des pH-Wertes des Vorbades auf die Empfindlichkeit des Filmes ist in Fig. 2 geaeigt.

⁺ eingetragenes Warenzeichen

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Abscheiden von Metall in oder auf einem ' Substrat, welches eine aktive Komponente in Form von Radikalkationen aufweist, durch Inberührungbringen des Substrats mit einer stromlosen Plattierlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man das Substrat vor dem Behandeln mit der stromlosen Plattierlösung mit einer wässrigen Lösung in Berührung bringt, welche Silberionen enthält.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Radikalkationen durch die Wirkung einer Bestrahlung auf eine geeignete Vorstufe gebildet werden, welch letztere in einem Film aus wasserdurchlässigem Polymerem getragen wird und daß das Inberührungbringen mit der silberionenhaltigen Lösung nach der Belichtung mit dieser Bestrahlung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radikalkationen dadurch gebildet werden, daß man einen Film aus wasserdurchlässigem Polymerem, welcher ein Salz der Struktur

2X"

[CH =

oder substituierte Derivate davon enthält, der Bestrahlung aussetzt, isobei in der Formel R Wasserstoff oder eine organische

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Gruppe ist und X ein Anion einer starken Säure ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung eine Silberionenkonzentration von 0,001- bis 0,5-molar, vorzugsweise von 0,01- bis 0,1-molar, aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung ein oberflächenaktives Mittel aufweist. .

6. Verfahren nach Anspruch 5_t dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel in einer Konzentration von · 0,01" bis 0,1 Gew.-5S vorliegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel aus einem Gemisch nichtionischer und kationischer oberflächenaktiver Mittel besteht,

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorbehandlung mit der wässrigen Lösung bei einem pH-Wert zwischen 1 und 7, vorzugsweise zwischen *J und 5," bewirkt.

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