[其他]无电镀银的改良还原剂及方法

说明书

本发明涉及在不同基质上无电镀金属银。更具体来说是涉及到应用一种新型的还原剂，将金属银沉积于各种不同的基质上，例如玻璃、塑料、陶瓷或漆质表面等，还有各种镜面、装饰品的覆镀以及其它需要沉积具反光性、导电性或装饰性薄膜的各种非导电性表面。

在无电镀银中还原剂的应用是已知的。早期使用的一些已知还原剂可以是例如甲醛、葡萄糖和转化糖类。但是先有技术的各种还原剂在使用时并不稳定，经常释放出氢或分解生成淤渣或其它付产物。此外以先有技术中已知右旋糖、左旋糖和阿拉伯糖等也可作为还原剂。

Sivertz等的美国专利3，776，740中公开了将一种醛糖酸（如葡糖酸）及其盐类（如葡糖酸钠）用作改良的还原剂。这些还原剂在配制成非爆炸性的强碱性镀银溶液中是很稳定的。其稳定性即可解决先有技术中还原剂在强碱性溶液中分解的问题。

本发明人的美国专利4，102，702中，公开了含多元醇的还原剂的应用，因而提高了银的沉积过程的效率。其中优选用的醇是山梨醇。而在Soltys的美国专利4，192，686中，公开了在非爆炸性的二部分银组合物中的应用及其方法。

在美国专利3，776，740号，4，102，702号和4，192，686号中所描述的各种还原剂在室温下应用时其效率很高。然而在较高温度下（100-125°F，38-52℃），这类“低温还原剂”很可能导致“还原剂烧斑”〔“reducer    burn”，即“银烧斑”（“silver    blush”）〕的产生，其中所生成的镀银膜与玻璃表面的结合力会尽失。在较温暖的气候条件下，偶而会产生上述高温。

此外，在美国专利3，776，740和4，102，702中，所述还原剂的应用经常可使镀得的银薄膜在第一层表面产生蓝白色的斑纹。所谓“第一层”表面是指最远离银/玻璃界面的银沉积层。该斑纹是由于在强碱性银溶液中，银被还原剂迅速还原而造成的。这种斑纹和蓝色色斑在较高温度下则更容易产生。

因此如美国专利3，776，740和7，102，702中所述的还原剂（例如葡糖酸钠和多元醇）在偶而可产生高温度情况下应用是不适宜的，或者是当银“第一”表面的外观显得极重要的情况下，其应用也是不适宜的，其中包括各种装饰品、镜框、瓶帽塞及其它反光性、导电性和装饰性的应用。

其它已知的还原剂例如转化糖，则需要提高温度来使银有效地沉积，例如需要使温度范围达110-113°F（43-45℃）。低于该温度时，其沉积银效率很低，因此应用时耗费较大。

本发明的还原剂在强碱性溶液中很稳定，因此可应用于非爆炸性的镀银方法及其镀液配制。与先有技术的葡糖酸盐和多元醇还原剂比较，本发明还原剂不易产生还原剂烧斑（银烧斑），尤其在高温下该特性更显著。而且与先有技术比较来说，可在更宽的温度范围内（如70-130°F，即21-54℃）有效地进行操作。

因此应用本发明还原剂的结果是，与应用已知还原剂比较，可在更宽温度范围内镀得更平滑，光亮和均匀的镀银层而且没有斑纹。已发现本发明的还原剂不仅可以在玻璃表面沉积银。还可以在各种塑料表面沉积银，例如聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯。因此，它们可应用于在镜面、保温瓶胆、圣诞饰物上镀银及用于电铸造（Electroforming），还可应用于要求覆镀光泽性强、反光性高的第一表面的各种物品表面（例如塑料帽塞和各种装饰品）。

本发明所的化合物可用下列通式表示：

其中n为2～7，R²可代表COOH或CH₂R¹，各R¹独立地选自OH，NH₂，NHCH₃，NHC₂H₅和NHC₃H₇，而其中至少一个R¹为NH₂，NHCH₃，NHC₂H₅或NHC₃H₇。

优选的还原剂中是由氨基取代了其中一个羟基的葡萄糖。最好氨基在葡萄糖分子的第一个碳原子上发生取代，但也可以在其它碳原子上取代。此外，连接在碳原子上的氨基中的一个氢原子可被一个烷基（例如甲基，乙基或丙基），最好是甲基所取代。