DE1112814B

DE1112814B - Verfahren zum Metallisieren von Gegenstaenden aus Glas oder glasierter Keramik

Info

Publication number: DE1112814B
Application number: DEL34401A
Authority: DE
Inventors: Jean Emile Joseph Loiseleur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-10-24
Filing date: 1959-10-05
Publication date: 1961-08-17
Also published as: CH391974A; US3105772A; BE572358A; GB922402A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

L34401IVb/32b

ANMELDETAG: 5. OKTOB E R 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 17. AU G U S T 1961

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Metallisieren von Glas oder glasierter Keramik mit Gold, Platin, Rhodium, Iridium, Osmium, Palladium und Ruthenium oder einer Legierung von zwei oder mehreren dieser Edelmetalle.

Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet eine besonders hohe Ausnutzung der jeweils verwendeten Edelmetalle. So ist es mit diesem Verfahren beispielsweise möglich, die Gewichtsmenge der Edelmetallsalze, die bisher zur Bildung eines Überzuges aus diesen Metallen erforderlich war, um die Hälfte und mehr zu senken.

Gemäß der Erfindung wird der hohe Ausnutzungsgrad der aufzutragenden Edelmetalle erzielt, indem die zu metallisierende Oberfläche einer Behandlung unterworfen wird, in der ihr katalytisch^ Eigenschaften gegenüber einer in geeigneter Weise zusammengesetzten Lösung von Salzen der aufzutragenden Edelmetalle verliehen werden, so daß das Niederschlagen des Edelmetalls einzig und allein auf der zu überziehenden Oberfläche erfolgt.

Die Behandlung, die der zu metallisierenden Fläche katalytische Eigenschaften gegenüber dem Metallisierungsbad verleiht, ist an sich nicht neu. Es ist bekannt, auf zu vergoldenden Glasartikeln vor der Vergoldung durch Behandlung mit einer Zinnlösung und anschließende Behandlung mit einer Lösung von kolloidem Silber oder eines anderen Edelmetalls eine festhaftende Schicht adsorbierter Ionen zu bilden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht nun darin, daß von dieser Vorbehandlung, durch die auf den zu metallisierenden Gegenstand eine Schicht mit katalytischen Eigenschaften gegenüber dem eigentlichen Metallisierungsbad aufgebracht wird, ein neuer Gebrauch gemacht wird, indem man als eigentliche Metallisierungsbäder stark verdünnte Lösungen verwendet, die im metastabilen Zustand das Salz eines der genannten Edelmetalle sowie ein spezielles geeignetes Reduktionsmittel enthalten, so daß der Auftrag des Edelmetalls nur auf der katalysierenden Schicht erfolgt und die Ausnutzung des Edelmetalls nahezu hundertprozentig ist.

Dieses bemerkenswerte Ergebnis, wird gemäß der Erfindung durch Kombination folgender Maßnahmen erreicht:

Auf die Gegenstände aus Glas oder glasierter Keramik wird zuerst ein an der Oberfläche adsorbierbares Zwischenkolloid aufgebracht, beispielsweise ein kolloides Metallhydrat, wie Zinndioxydhydrat SnO₂-nH₂O, oder jedes andere kolloide Metallhydrat, mit Ausnahme der Hydrate der Erdalkalimetalle. Der auf diese Weise behandelte Gegenstand Verfahren zum Metallisieren

von Gegenständen aus Glas

oder glasierter Keramik

Anmelder:
Jean Emile Joseph Loiseleur, Paris

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Kohl 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 24. Oktober 1958

Jean Emile Joseph Loiseleur, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

aus Glas oder glasierter Keramik wird mit einer Dispersion von kolloidem Silber überzogen. Der gebildete Zwischenfilm wird alsdann einer Behandlung in einem Metallisierungsbad unterworfen, das ein spezielles Reduktionsmittel enthält, das den Hauptgegenstand der Erfindung bildet und aus einer Verbindung besteht, die als wesentliche Eigenschaft die Fähigkeit aufweist, mit der Lösung des Salzes des aufzutragenden Edelmetalls ein metastabiles oder verhältnismäßig stabiles Gemisch zu bilden, und bewirkt, daß die Reduktion des in der Lösung vorhandenen Edelmetallsalzes durch den Zwischenfilm aus Metallhydrat und kolloidem Silber derart katalysiert wird, daß das bei dieser Reduktion stattfindende Niederschlagen des Edelmetalls einzig und allein auf der vorbehandeln Oberfläche des Gegenstandes erfolgt, ohne daß sich Schlamm oder störende körnige Auflagen bilden.

Als Reduktionsmittel werden dem Metallisierungsbad gemäß der Erfindung anorganische Peroxyde, wie Wasserstoffperoxyd oder Natriumperoxyd, oder organische Peroxyde, wie Benzoylperoxyd oder Hydrazoniumderivate, wie Hydrazin, in Form des Hydrats oder Chlorhydrats zugegeben.

Die Mengen bzw. Konzentrationen der gemäß der Erfindung in den Metallisierungsbädern verwendeten

109 678/110

Bestandteile können je nach der Art des verwendeten Edelmetalls sowie den gewünschten Eigenschaften der endgültigen Metallauflage innerhalb weiter Grenzen schwanken.

Bei der Vergoldung oder Rhodierung wurden beispielsweise bei einer Oberfläche von 1 dm² und einem Volumen des Metallisierungsbades von 11 gute Ergebnisse mit folgenden Mengen der Bestandteile erzielt:

Vergoldung

AuCl₃ 50 mg

KOH 50 bis 200 mg

H₂O₂ 200 bis 1000 mg

Rhodierung

Na₃RhCl₆ 0,50 bis 1 g

NH₄OH 1,00 bis 4 g

KOH 0,50 bis 2 g

Hydrazinhydrat 0,50 bis 2 g

Die aus einer verdünnten wäßrigen Lösung eines Salzes des aufzutragenden Edelmetalls und wenigstens einem der genannten speziellen Reduktionsmittel bestehenden Metallisierungsbäder bleiben je nach den Umständen für Zeiträume von mehreren Stunden bis zu mehreren Tagen stabil. In dieser Zeit ist keinerlei Reduktion festzustellen. Wird jedoch der zu metallisierende Gegenstand, der nacheinander mit Lösungen von SnCl₂ und AgNO₃ behandelt wurde, in das Bad getaucht, katalysiert der den Gegenstand bedeckende Film aus AgSnO₃ die Reduktionsreaktion derart, daß sie ausschließlich auf der Oberfläche des zu metallisierenden Gegenstandes stattfindet.

Es bildet sich keinerlei Überzug auf dem Behälter, selbst wenn er aus Glas besteht. Auch findet keinerlei Schlammbildung oder kein Verlust an Edelmetall statt. Die Ausnutzung des Edelmetalls ist also maximal. Ferner kann die Lösung viele Male wieder verwendet und sogar periodisch regeneriert werden, wenn sie verarmt ist. Außerdem benötigen die aufeinanderfolgenden Konzentrierungen der Bäder nur geringe Mengen an Reagenzien.

Die gemäß der Erfindung gebildeten Edelmetallüberzüge sind viel regelmäßiger als bei den bekannten Verfahren, weil sie sich durch Reaktionen bilden, die nur bei Berührung mit der zu überziehenden Oberfläche stattfinden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gegenüber dem vorstehend erwähnten bekannten Verfahren vorteilhaft, weil beim letzteren keine metastabile Lösung für die endgültige Metallisierung verwendet wird, so daß beim bekannten Verfahren das Edelmetall sich nicht nur auf der zu metallisierenden Oberfläche, sondern auch auf den Wänden des Behälters und hauptsächlich in Form von Schlamm auf dem Boden des Behälters niederschlägt. Außerdem ist bei dem bekannten Verfahren die endgültige Metallisierungslösung nicht wieder verwendbar, da durch Zugabe des Reduktionsmittels die Niederschlagung des gesamten im Bad enthaltenen Edelmetalls bewirkt wird.

Beispiel 1
Vergoldung

Ein vorher in bekannter Weise gereinigtes flaches Glas mit einer Oberfläche von 1 dm² wird 3 Minuten in einen Behälter getaucht, der eine Lösung von ■ SnCl₂ einer Konzentration von 1 bis 10 g/l Wasser ■ enthält.

Das Glas wird mit Wasser gespült und dann 2 Minuten in eine wäßrige AgNO₃-Lösung einer Konzentration von 0,05 bis 2 g/l getaucht. Das Glas wird erneut mit Wasser gespült und dann in das Metallisierungbad folgender Zusammensetzung getaucht:

AuCl₃ 50 mg

KOH 50 bis 200 mg

H₂O₂ 200 bis 1000 mg

Wasser 11

Wenn der Edelmetallüberzug auf dem Glas die gewünschte Dicke erreicht hat, wird das Glas aus dem Bad genommen und mit Wasser gespült.

Beispiel 2
Rhodierung

Das auf bekannte Weise gereinigte Glas mit einer Oberfläche von 1 dm² wird etwa 3 Minuten in eine wäßrige Lösung von SnCl₂ einer Konzentration von bis 10 g/l gebracht und dann mit Wasser gespült. Anschließend wird das Glas einige Sekunden mit cm³ einer ammoniakalischen Silbernitratlösung behandelt, die 100 bis 500 mg AgNO₃ und eine entsprechende Menge eines organischen Reduktionsmittels, z. B. eine wäßrige alkoholische Lösung von Saccharose und Weinsäure, enthält.

Anschließend wird das Glas mit Wasser gespült und in das Rhodierungsbad folgender Zusammensetzung getaucht:

Na₃RhCl₆ 0,50 bis 1,00 g

NH₄OH 1,00 bis 4,00 g

KOH 0,50 bis 2,00 g

Hydrazinhydrat 0,50 bis 2,00 g

Wasser 11

Das Rhodierungsbad wird auf dem Wasserbad auf Temperaturen zwischen 50 und 90° C erwärmt.

Wenn die Edelmetallauflage auf dem Glas die gewünschte Dicke erreicht hat, wird das Glas aus dem Bad genommen und mit Wasser gespült.

In den beiden beschriebenen Versuchen haben sich nach der Metallisierung weder Schlamm noch Uberzüge im Behälter des Metallisierungsbades gebildet. Das Bad selbst ist klar und kann erneut für eine Metallisierung verwendet werden, nachdem es gegebenenfalls in dem gewünschten Maße wieder auf den vorstehend als Beispiel genannten Gehalt an Reagenzien und Wasser gebracht wurde.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zum Metallisieren von Gegenständen aus Glas oder glasierter Keramik mit Gold, Platin, Rhodium, Iridium, Osmium, Palladium und Ruthenium oder einer Legierung von zwei oder mehreren dieser Edelmetalle, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zu metallisierenden Gegenstände zuerst ein adsorbierbares Zwischenkolloid,

z. B. ein kolloides Metallhydrat, wie Zinndioxydhydrat, mit Ausnahme der Erdalkalihydrate, und dann eine Dispersion von kolloidem Silber aufgebracht wird und dieser Zwischenfilm mit einem Metallisierungsbad behandelt wird, das als Reduküonsmittel ein anorganisches oder organisches Peroxyd oder ein Hydrazoniumderivat in wäßriger Lösung enthält.