DE2330413A1

DE2330413A1 - Verfahren zur herstellung plaettchenfoermigem goldpulver

Info

Publication number: DE2330413A1
Application number: DE2330413A
Authority: DE
Inventors: Manfred Golla; Klaus Dipl Chem Dr Lutz
Original assignee: DEMETRON; Demetron Gesellschaft fuer Elektronik Werkstoffe mbH
Current assignee: DEMETRON; Demetron Gesellschaft fuer Elektronik Werkstoffe mbH
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1975-01-09
Also published as: FR2233404A1; US3892557A; GB1419727A; FR2233404B1

Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBEfr-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER

Frankfurt/Main, t/eissf rauonstrasse 9· ooon/iO

2ooU4 ι o

Verfahren zur Herstellung von plättchenförmigem Goldpulver.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von plättchenf örmigem Goldpulver durch Reduktion von wässrigen, salzauren Tetrachlorogoldsäurelösungen mit ungesättigten Alkoholen in Gegenwart eines Schutzkolloids.

Goldpulver mit verschiedenen Teilchengrössen und Teilchenformen werden auf vielen Gebieten der Technik eingesetzt, wie beispielsweise zur Herstellung von Dekorartikeln, von elektrischen Leitern und Widerständen, oder von Gedruckten Schaltungen.

Bei den bisher bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von Goldpulvern durch Reduktion von Goldsalzlösungen mit chemischen Reduktionsmitteln fallen die Pulver in unrege!massiger Teilchenforra an, oft sogar nadeiförmig. Bei der technischen Anwendung der Goldpulver, insbesondere für Leiterpasten, hat es sich aber gezeigt, dass plättchenförmige Teilchen für solche Zwecke besser geeignet sind als Pulver, die aus sonstigen Teilchenformen bestehen. Zur Darstellung von plättchenförmigem Goldpulver geht man üblicherweise von kristallinen Pulver aus, das mit Stahlkugeln in Kugelmühlen während längerer Zeiträume vermählen wird. Zweckmässigerweise setzt man ein Mahlhilfmittel hinzu, wie beispielsweise Fettsäuren oder organische Kohlenwasserstoffe (US-PS 3 539 114). ^Auf Grund der Duktilität des Goldes werden hierbei die Ausgangskristallite zu mehr oder weniger grossen Platt·» cnen verformt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass sie sehr zeitaufwendig sind und ein Produkt liefern, dass nicht alle Anforderungen erfüllt, die man an ein echtes plättchenfö- . miges Goldpulver stellt.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu finden, dass es gestattet, auf chemischen Wege direkt aus der Lösung eines Goldsalzes ein plättchenförmiges Goldpulver herzustellen.

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Es wurde nunmehr erfindungsgemäss gefunden, dass man ein gutausgebildetes, plättchenförraiges Goldpulver direkt durch Reduktion von Goldsalzlösungen erhält, wenn man von einer.wässrigen, salzsauren, Tetrachlorogoldsäure enthaltenden Lösung ausgeht und diese in Gegenwart eines Schutzkolloids mit ungesättigten Alkoholen reduziert.

Als Schutzkolloid verwendet man vorzugsweise Gummiarabicum in Mengen von 2 bis 6 #, jedoch sind auch sonstige Kolloidbildner, wie Dextrin, Methylzellulose oder Gerbsäure verwendbar.

Als Reduktionsmittel können alle ungesättigten Alkohole Verwendung finden. Besonders bewährt haben sich Alkohole mit in^C-Stellung befindlichen Doppelbindungen, insbesondere Allylalkohol und/oder Propargylalkohol. Auch Endiole und sonstige organische Verbindungen mit zur OH -Gruppe benachbarten Doppelbindung*»" sind als Reduktionsmittel geeignet.

Vorzugsweise erfolgt die Reduktion zu Goldpulver bei pH-Werten zwischen 0 und k,_w Die salzsaure, Tetrachlorogoldsäure enthaltende Lösung muss mindestens 5 $ Gold enthalten. Bei Lösungen mit weniger als 5 $ Gold erhält man keine Abscheidung von plättchen.-förmigem Pulver. Durch Variation der Reduktionsparameter, wie Temperatur oder pH-Wert, lässt sich die Plättchengrösse im Bereich von beispielsweise 1 bis 50 yam. beeinflussen, wobei das Gold in Form von drei- und sechseckigen Plättchen kristallisiert.

Im allgemeinen erfolgt die Reduktion durch langsames Zutropfen des Reduktionsmittels zu einem Lösungsgemisch von Tetrachlorogoldsäure und Schutzkolloid. Die Menge des zugesetzten Lösungsmittels richtet sich nach dem Goldgehalt der Lösung, vorzugsweise ist die Gesamtmenge des Reduktionsmittels jedoch grosser als stöchiometrisch zur Umsetzung mit dem Gold benötigt wird, damit die Reduktion quantitativ abläuft.

Sehr feinkristalline Goldplättchen erhält man, wenn man die Tetrachlorogoldsäurelösung bei tiefen Temperaturen (Raumtemperatur) mit dem Reduktionsmittel versetzt, mit Wasser verdünnt und wartet,

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bie sich die Lösung entfärbt hat. Erst dann wird auf 80 - 90· C erwärmt, worauf das Goldpulver ausfällt.

Die erfindungsgeoäss hergestellten plättchenförmige Goldpulver eignen sich besonders für Dekore und Dickfilm-Leiterpasten, wegen ihrer guten Siebdruckeigenschaften und der hohen elektrischen Leitfähigkeit der eingebrannten Leiterbahnen.

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Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutern:

1· 3t3 kg einer H AuCIr Lösung mit ca. .33 % Au werden mit verdünnter Natronlauge auf pH = 0,5 - 1 eingestellt und mit 2 kg wässriger 30 $iger Gummiarabicumlösung versetzt. Bei einer Maximaltemperatur von 30 - 35* C gibt man im Verlauf von ca. 90 Minuten unter Rühren 1 1 Allylalkohol zu. Das Reduktionsgemisch wird bis zum Auftreten der ersten Goldflitter auf Raumtemperatur gehalten, dann auf 60 - 70* C erwärmt und ca. 15 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Das Goldpulver wird durch Dekantieren mit Wasser und Äthanol gewaschen, abgesaugt und bei 70" C getrocknet. Man erhält in quantitativer Ausbeute hierbei kristalline Plättchen der Korngrösse ,£25 /um.

2. Zu einem Gemisch von 3,3 kg 30 #iger H AuCl^ Lösung (pH = 1 1,5) und 2 kg wässriger 30 $iger Gummiarabicumlösung tropft man unter Rühren bei einer Temperatur von 70 - 80* C innerhalb von 90 Minuten ein Gemisch von 750 ml Allylalkohol und 250 ml Propargylalkohol. Man lässt 10 Minuten bei dieser Temperatur nachreagieren. Man erhält hierbei kristalline Plättchen der Korngrösse 5Ί5 yum.

3. Zu 1,6 kg einer wässrigen H AuCl. Lösung (pH = 1 - 1,5) und 1 kg einer 30 $iger Gummiarabicumlösung tropft man bei 50 60" C während k Stunden ein Gemisch von 500 ml Allylalkohol und 500 ml Wasser. Man erhält kristalline Plättchen der Korngrösse von 2 bis 50

4, Ein Gemisch aus 3t3 kg wässriger H AuCl^ Lösung (pH = l), 2" kg 30 $iger Gummiarabicumlösung und 1 1 Allylalkohol wird mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt. Unter Rühren hält man das Gemisch bei einer Temperatur von maximal 30* C bis sich die Lösung entfärbt hat. Dann erwärmt man auf 80° C und erhält ein Goldpulver, das aus Plättchen mit einer Korngrösse "£5 /tun besteht.

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Claims

PATENTANSPRUCHS

1* Verfahren zur Herstellung von plättchenförmigem Goldpulver durch chemische Reduktion von Goldsalzlösungen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige, salzsaure, Tetrachloxogoldsäure enthaltende Lösung in Gegenwart eines Schutzkolloids alt einem ungesättigten Alkohol reduziert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung einen pH-Vert zwischen 0 und k besitzt.

3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzkolloid Gummiarabicum verwendet wird.

k. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, das als Reduktionsmittel Allylalkohol und/oder Propargylalkohol verwendet werden.

Prankfurt/Main, den 12.6.73
Dr. Bren.-Mi

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